【題目】知識的梳理和感悟是有效學(xué)習(xí)的方法之一。某學(xué)習(xí)小組將有關(guān)“電解飽和食鹽水”的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行梳理,形成如下問題(顯示的電極均為石墨)。
(1)圖1中,電解一段時間后,氣球b中的氣體是__________(填化學(xué)式),U形管________(填“左”或“右”)邊的溶液變紅。
(2)利用圖2制作一種環(huán)保型消毒液發(fā)生器,電解可制備“84”消毒液的有效成分,則c為電源的________極;該發(fā)生器中反應(yīng)的總離子方程式為_______________________________。
(3)二氧化氯(ClO2)為一種黃綠色氣體,是國際上公認(rèn)的高效、廣譜、快速、安全的殺菌消毒劑。下圖是目前已開發(fā)出用電解法制取ClO2的新工藝。
①陽極產(chǎn)生ClO2的電極反應(yīng)式:__________________________________________________。
②當(dāng)陰極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下112 mL氣體時,通過陽離子交換膜的離子物質(zhì)的量為________。
【答案】H2 右 負(fù) Cl-+H2OClO-+H2↑ Cl--5e-+2H2O===ClO2↑+4H+ 0.01 mol
【解析】
(1)根據(jù)圖1中電子移動的方向,推出右端的電極為陰極,左端的電極為陽極,右端電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-,氣球b收集的氣體為H2,酚酞遇堿變紅,即右邊溶液變紅;
(2)“84”消毒液的有效成分是NaClO,圖2是制作消毒液發(fā)生器,陽極上Cl-生成Cl2,陰極上H2O得電子轉(zhuǎn)化成H2和OH-,為了使反應(yīng)更充分,下邊電極生成氯氣,上邊電極有NaOH生成,則c為負(fù)極,該反應(yīng)器的總離子方程式為Cl-+H2OClO-+H2↑;
(3)①根據(jù)Na+移動的方向,左邊電極為陽極,右邊電極為陰極,左邊電極生成ClO2,即左邊電極反應(yīng)式為Cl-+2H2O-5e-=ClO2↑+4H+;
②右邊電極為陰極,其電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-,產(chǎn)生112mL的H2,轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為112×10-3×2/22.4mol=0.01mol,右側(cè)產(chǎn)生0.01molOH-,通過陽離子交換膜0.01mol離子。
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【題目】下列反應(yīng)中,電子轉(zhuǎn)移發(fā)生在不同物質(zhì)的同種元素之間的是
A. 2H2S+SO2=3S↓+2H2OB. 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
C. 2KClO32KCl+3O2↑D. CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
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【題目】關(guān)于如圖裝置說法正確的是
A. 裝置中電子移動的途徑是:負(fù)極→Fe→M溶液→石墨→正極
B. 若M為NaCl溶液,通電一段時間后,溶液中可能有NaClO
C. 若M為FeCl2溶液,可以實現(xiàn)石墨上鍍鐵
D. 若M是海水,該裝置是通過“犧牲陽極的陰極保護(hù)法”使鐵不被腐蝕
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【題目】研究NO2、NO、CO污染物處理,對建設(shè)美麗中國具有重要意義。
(1)①NO2(g)+CO(g)==CO2(g)+NO(g)△H1=-234.00kJ/mol
②1/2N2(g)+1/2O2(g)=NO(g)△H2=-89.75kJ/mol
③2NO(g)+O2(g)==2NO2(g)△H3=-112.30kJ/mol。
若NO2氣體和CO氣體反應(yīng)生成無污染氣體,其熱化學(xué)方程式為______________。
(2)某溫度下,向10L密閉容器中分別充入0.1molNO2和0.2molCO,發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g),經(jīng)10min反應(yīng)達(dá)到平衡,容器的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?/span>。
①0~10min內(nèi),CO的平均反應(yīng)速率v(CO)=__________;
②若容器中觀察到_____,可判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);
③為增大污染物處理效率,起始最佳投料比為______;
④平衡后,僅將CO、CO2氣體濃度分別增加一倍,則平衡_____(填“右移”或“左移”或“不移動”)。
(3)在高效催化劑作用下用NH3還原NO2進(jìn)行污染物處理。
①相同條件下,選用A、B、C三種催化劑進(jìn)行反應(yīng),生成氮氣的物質(zhì)的量與時間變化如圖a;罨茏钚〉氖______(用E(A)、E(B)、E(C)表示三種催化劑下該反應(yīng)活化能)。
②在催化劑A作用下測得相同時間處理NO2的量與溫度關(guān)系如圖b。試說明圖中曲線先增大后減小的原因________(假設(shè)該溫度范圍內(nèi)催化效率相同)。
(4)有人設(shè)想在含有NO2的酸性污水中加人填充有鋁粉的多孔活性炭顆粒進(jìn)行水的凈化。試結(jié)合電極反應(yīng)說明多孔活性炭的主要作用_____。
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【題目】李克強(qiáng)總理在《2018年國務(wù)院政府工作報告》中強(qiáng)調(diào)“今年二氧化硫、氮氧化物排放量要下降3%!币虼,研究煙氣的脫硝(除NOx)、脫硫(除SO2)技術(shù)有著積極的環(huán)保意義。
(1)汽車的排氣管上安裝“催化轉(zhuǎn)化器”,其反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH=-746.50kJ·mol-1。T℃時,將等物質(zhì)的量的NO和CO充入容積為2L的密閉容器中,若溫度和體積不變,反應(yīng)過程中(0~15min) NO的物質(zhì)的量隨時間變化如圖。
①圖中a、b分別表示在相同溫度下,使用質(zhì)量相同但表面積不同的催化劑時,達(dá)到平衡過程中n (NO)的變化曲線,其中表示催化劑表面積較大的曲線是___________。(填“a”或“b”)
②T℃時,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=_______________;平衡時若保持溫度不變,再向容器中充入CO、CO2各0.2 mol,則平衡將_________移動。(填“向左”、“向右”或“不”)
③15min時,若改變外界反應(yīng)條件,導(dǎo)致n (NO)發(fā)生圖中所示變化,則改變的條件可能是_______________________________________________ (任答一條即可)。
(2)在催化劑作用下,用還原劑[如肼(N2H4)]選擇性地與NOx反應(yīng)生成N2和H2O。
已知200℃時:Ⅰ.3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g) ΔH1=-32.9 kJ·mol-1;
II. N2H4(g)+H2(g) =2NH3(g) ΔH2=-41.8 kJ·mol-1。
①寫出肼的電子式:____________________。
②200℃時,肼分解成氮氣和氫氣的熱化學(xué)方程式為:_____________________________。
③目前,科學(xué)家正在研究一種以乙烯作為還原劑的脫硝原理,其脫硝率與溫度、負(fù)載率(分子篩中催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù))的關(guān)系如下圖所示。
為達(dá)到最佳脫硝效果,應(yīng)采取的條件是_________________________________________。
(3)利用電解裝置也可進(jìn)行煙氣處理,如圖可將霧霾中的NO、SO2分別轉(zhuǎn)化為NH4+和SO42-,陽極的電極反應(yīng)式為____________________________;物質(zhì)A是______________ (填化學(xué)式)。
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【題目】已知X、Y、Z是三種原子序數(shù)依次增大的短周期元素。甲、乙、丙分別是三種元素形成的單質(zhì),A、B、C、D分別是由三種元素中的兩種形成的化合物,且A與C均含有10個電子。它們之間轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是
A. 原子半徑:Z>Y>X B. 穩(wěn)定性:A>C
C. 反應(yīng)②和③均為吸熱反應(yīng) D. X、Y、Z可以形成離子化合物
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【題目】已知反應(yīng)4CuO2Cu2O+O2↑,其中Cu2O和CuO中氧元素的化合價均為-2價。關(guān)于該反應(yīng)的敘述正確的是
A. O2是還原產(chǎn)物
B. 銅元素被還原,氧元素部分被氧化
C. Cu2O是氧化劑
D. 該反應(yīng)中每生成1個O2,則轉(zhuǎn)移2個電子
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【題目】實驗室可利用NaCl溶液和AgNO3溶液制備膠體,也可以反應(yīng)生成沉淀,圖中圓的大小代表分散質(zhì)粒子的相對大小。下列說法正確的是
A. 分散系Ⅰ為溶液
B. 制備分散系I的離子方程式為Ag++Cl-=AgCl(膠體)
C. 分散系Ⅱ為膠體
D. 兩分散系的本質(zhì)區(qū)別是是否有丁達(dá)爾現(xiàn)象
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【題目】氨的催化氧化是制硝酸的主要反應(yīng)之一,其微觀示意圖如下。下列說法正確的是( )
A.甲的化學(xué)式為NH3 , 其水溶液呈堿性B.該反應(yīng)中元素的化合價都發(fā)生改變
C.該反應(yīng)中甲、乙的質(zhì)量比為17 :32D.生成物丙、丁的分子個數(shù)比為1:2
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