【题目】在潮湿的深层土壤中,钢管主要发生厌氧腐蚀,有关厌氧腐蚀的机理有多种,其中一种理论为厌氧细菌可促使SO42-与H2反应生成S2-,加速钢管的腐蚀,其反应原理如图所示。下列说法不正确的是
A.正极的电极反应式为:2H2O+2e-=H2+2OH-
B.SO42-与H2的反应可表示为:4H2+SO42-S2-+4H2O
C.钢管腐蚀的直接产物中含有FeS、Fe(OH)3
D.在钢管表面镀锌可减缓钢管的腐蚀
【答案】C
【解析】
A.在潮湿的深层土壤中钢管主要发生厌氧腐蚀,没有氧气参与反应,正极上水发生还原反应生成H2,电极反应式为2H2O +2e-=2OH-+H2,故A正确;
B.SO42-与H2在厌氧细菌的催化作用下反应生成S2-和H2O,根据电子守恒和元素守恒可知离子反应式为:4H2+SO42-S2-+4H2O,故B正确;
C.钢铁发生析氢腐蚀时,负极反应式都是Fe-2e-=Fe2+,正极反应式为2H++2e-=H2↑,SO42-与H2的反应可表示为:4H2+SO42-S2-+4H2O,亚铁离子和硫离子反应生成硫化亚铁,硫离子是多元弱酸阴离子,水解分步进行,水解的离子方程式为:S2-+H2OHS-+OH-,亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀,所以钢管腐蚀的直接产物中含有FeS、Fe(OH)2,故C错误;
D.原电池中,作负极的金属加速被腐蚀,作正极的金属被保护,Fe、Zn和电解质溶液构成原电池时,锌更活泼,易失电子作负极,Fe作正极,所以Fe被保护,在钢管表面镀锌可以防止腐蚀,故D正确;
故答案为C。
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【题目】下图是元素周期表的一部分:
① | |||||||||||||||||
④ | ⑤ | ⑥ | |||||||||||||||
② | ③ | ⑦ | ⑧ | ||||||||||||||
Fe |
Ⅰ.用化学用语回答下列问题:
(1)①、②、⑥形成的化合物中存在的化学键类型有________。
(2)④、⑦、⑧的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是_______。
(3)写出②的离子结构示意图为__________。
(4)Y由②⑥⑧三种元素组成,它的水溶液是生活中常见的消毒剂。Y的水溶液与洁厕灵混合使用会产生一种有毒气体,该反应的离子方程式为_______。
Ⅱ.A、B、C、D都是中学化学中常见的物质,其中A、B、C均含有同一种元素,在一定条件下相互转化关系如下(部分反应中的水已略去)。根据题意回答下列问题:
(1)若A是一种金属单质,C是淡黄色固体,写出C的一种用途_____;
(2)若A、B、C均为化合物且含有同一种金属元素,D是会造成温室效应的一种气体,请写出D的电子式_____,A和C反应的离子方程式 ___。
(3)若D是一种常见的过渡金属单质,原子核内有26个质子,向C的水溶液中滴加AgNO3溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,检验此C溶液中金属离子的方法是________;又知在酸性溶液中该金属离子能被双氧水氧化,写出该反应的离子方程式_________。
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【题目】下列表述中正确的是( )
A.已知2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol,则1mol氢气燃烧放出热量为483.6 kJ
B.由C(石墨,s)C(金刚石,s) ΔH=+11.9 kJ·mol-1可知,石墨比金刚石稳定
C.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)在光照和点燃条件的ΔH不同
D.化学变化不一定都伴随着能量的变化
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【题目】反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),在不同情况下测得反应速率,反应速率最快的是( )
A. υ (C)=0.5 mol / L·s B. υ(D)=0.4 mol / L·s
C. υ(B)=0.6 mol / L·s D. υ(A)=0.15 mol / L·s
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【题目】H2O2可降解废水中的有机物,活性炭(AC)能促进H2O2分解产生羟基自由基(·OH),提高对水中有机化合物的降解率。实验表明,AC表面的酸碱性会影响H2O2的分解反应。实验室中,将纯化的AC在氮气(60mL·min-1)和氨气(20mL·min-1)气氛中于650℃热处理2h可制得氨气改性活性炭(ACN)。回答下列问题:
(1)纯化AC:将AC研磨后置于10%盐酸中浸泡6h除去灰分,用蒸馏水洗涤至中性。研磨的目的是_____________。为了防止放置过程中再次吸水,烘干后的AC应置于_________(填仪器名称)中备用。
(2)制备ACN:
检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行的操作是_________,其目的是_________;一段时间后,打开电炉并加热反应管,此时活塞K1、K2、K3的状态为______________。U型管b内试剂B的作用是____________________。
(3)通过氨气改性处理后,得到的ACN表面仍有少量羧基和酚羟基,其含量可采用滴定法测定。测定羧基含量的方法:在锥形瓶中加入ACN 0.5g,加入0.05mol· L-1的X溶液a mL。上恒温摇床,吸附平衡。以甲基橙作指示剂,用0.1mol·L-1的标准盐酸反滴定剩余的X溶液,标准盐酸的平均用量为bmL。则X为________(填“NaOH”“Na2CO3”或“NaHCO3”),计算所得活性炭表面的羧基含量为______mol·kg-1(已知:ACN中,羧基的Ka=1.0×10-4、酚羟基的Ka=5.0×10-9、碳酸的Ka1=4.2×10-7、Ka2=5.6×10-11;用含a、b的代数式表示)。
(4)某课题组以2500mg·L-1苯酚溶液为模型废水,研究AC和ACN表面的酸碱性对H2O2降解苯酚的影响,得到如下图像:
由图像可知,________(填“AC”或“ACN”)更有利于H2O2降解苯酚,原因是__________________________________。
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【题目】中科院大连化学物理研究所的一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯,如图所示,甲烷在催化作用下脱氢,在不同温度下分别形成等自由基,在气相中经自由基:CH2偶联反应生成乙烯(该反应过程可逆)
物质 | 燃烧热/(kJmol-1) |
氢气 | 285.8 |
甲烷 | 890.3 |
乙烯 | 1411.0 |
(1)已知相关物质的燃烧热如上表所示,写出甲烷制备乙烯的热化学方程式______________。
(2)现代石油化工采用Ag作催化剂,可实现乙烯与氧气制备X(分子式为C2H4O,不含双键)该反应符合最理想的原子经济,则反应产物是____________(填结构简式)
(3)在400℃时,向初始体积为1L的恒压密闭反应,器中充入1 mol CH4,发生(1)中反应,测得平衡混合气体中C2H4的体积分数为25.0%。则:
①在该温度下,其平衡常数KC=____________。
②若向该反应器中通入高温水蒸气(不参加反应,高于400℃),则C2H4的产率____________。(填“增大”“减小”“不变”或“无法确定”),理由是_______________________________。
③若反应器的体积固定,不同压强下可得变化如右图所示,则压强P1,P2的大小关系是____________。
(4)实际制备C2H4时,通常存在副反应2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)。反应器和CH4起始量不变,不同温度下C2H6和C2H4的体积分数与温度的关系曲线如右图所示。在温度高于600℃时,有可能得到一种较多的双碳有机副产物的名称是____________。
(5)C2H4、C2H6常常作为燃料电池的原料,请写出C2H4在NaOH溶液中做燃料电池的负极的电极反应方程式________________________________________________。
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【题目】下列属于化合反应的是
A.Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2AgB.2FeCl2+Cl2=2FeCl3
C.Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2OD.CaCO3CaO+CO2↑
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【题目】某研究小组拟合成染料X和医药中间体Y。
已知:;
请回答:
(1)下列说法正确的是____________。
A.化合物A能与FeCl3溶液发生显色反应 B.化合物C具有弱碱性
C.化合物F能发生加成、取代、还原反应 D.X的分子式是C17H22N2O3
(2)化合物B的结构简式是___________________________________________________。
(3)写出C+D→E的化学方程式_____________________________________________________。
(4)写出化合物A(C10H14O2)同时符合下列条件的同分异构体的结构简式_____________________________。
1H-NMR谱和IR谱检测表明:①分子中有4种化学环境不同的氢原子;②分子中含有苯环、甲氧基(-OCH3),没有羟基、过氧键(-O-O-)。
(5)设计以CH2=CH2和为原料制备Y()的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)
_______________。
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【题目】大气污染越来越成为人们关注的问题,烟气中的NOx必须脱除(即脱硝)之后才能排放。
(1)CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛。 反应CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如表所示。
温度/℃ | 400 | 500 | 830 | 1 000 |
平衡常数K | 10 | 9 | 1 | 0.6 |
①从上表可以推断:此反应是__________(填“吸”或“放”)热反应。
②在830 ℃下,若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H2O均为1 mol,则达到平衡后CO的转化率为________。
(2)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx和CO的排放。
已知:①2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH=566.0 kJ·mol1
②N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH=+180.5 kJ·mol1
③2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH=116.5 kJ·mol1
回答下列问题:
①CO的燃烧热为 _________。 若1 mol N2(g)、1 mol O2(g) 分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的能量,则1 mol NO(g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为_________kJ。
②写出CO将NO2还原为单质反应的热化学方程式为__________________________________________
(3)汽车排气管上的催化转化器,发生上述的CO将NO2还原为单质反应。在一定温度下,将一定量的CO和NO2充入2L固定容积的容器中,回答以下问题:
①从反应开始到5min,生成了0.08mol N2,则5min内υ(CO)=___________________molL1min1。
②25min时,物质浓度变化如图所示,则改变的条件可能是___________(填字母标号)。
A.缩小容器体积 B.增加NO2的浓度 C.降低温度 D.升高温度
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