铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题:
(1)铅是碳的同族元素,比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第________周期、第________族;PbO2的酸性比CO2的酸性________(填“强”或“弱”)。
(2)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为_______________________。
(3)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为___________________;PbO2也可以通过石墨为电极,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式为____________________,阴极上观察到的现象是____________________;若电解液中不加入Cu(NO3)2,阴极发生的电极反应式为______________________________,这样做的主要缺点是____________________。
(4)PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示,已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%(即×100%)的残留固体。若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2·nPbO,列式计算x值和m∶n值_______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(1)六 ⅣA 弱
(2)PbO4+4HCl(浓)PbCl2+Cl2↑+2H2O
(3)PbO+ClO-===PbO2+Cl-
Pb2++2H2O-2e-===PbO2↓+4H+
石墨上包上铜镀层 Pb2++2e-===Pb↓ 不能有效利用Pb2+
(4)根据PbO2PbOx+O2↑,有×32=239×4.0%
x=2-=1.4。
根据mPbO2·nPbO,=1.4,==。
[解析] (1)由碳位于第二周期ⅣA族结合信息推出铅的位置;又由同主族元素性质的递变规律判断酸性;(2)PbO2与浓盐酸反应得到黄绿色的氯气,联想实验室制氯气写出化学方程式。(3)依题给信息知,反应物PbO与次氯酸钠反应,生成PbO2,由于Pb化合价升高,故另一生成物为Cl化合价降低得到的Cl-;阳极发生氧化反应,即Pb2+失去电子被氧化生成PbO2,同时考虑盐溶液水解得到的强酸性环境;阴极发生还原反应,即氧化性强的Cu2+得到电子生成铜;若电解液中不加入Cu(NO3)2,阴极发生的则是Pb2+得电子变为Pb,这样就不能有效利用Pb2+。(4)根据题意PbO2在加热过程中发生反应PbO2PbOx+ O2↑,减少的质量是氧气的质量,再利用质量关系计算。
科目:高中化学 来源: 题型:
乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法生产或间接水合法生产。回答下列问题:
(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。写出相应反应的化学方程式:________________________________________。
(2)已知:
甲醇的脱水反应
2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)
ΔH1=-23.9 kJ·mol-1
甲醇制烯烃的反应
2CH3OH(g)===C2H4(g)+2H2O(g)
ΔH2=-29.1 kJ·mol-1
乙醇的异构化反应 C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)
ΔH3=+50.7 kJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH________kJ·mol-1。与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是____________________________________。
(3)如图所示为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n(H2O)∶n(C2H4)=1∶1]。
①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp=____________________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
②图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为____,理由是___________________。
③气相直接水合法常采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290 ℃、压强6.9 MPa,n(H2O)∶n(C2H4)=0.6∶1。乙烯的转化率为5%,若要进一步提高乙烯转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可采取的措施有________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
已知:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=a kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol-1
H—H、OO和OH键的键能分别为436 kJ·mol-1、496 kJ·mol-1和462 kJ·mol-1,则a为( )
A.-332 B.-118
C.+350 D.+130
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科目:高中化学 来源: 题型:
某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素,将混合均匀的新制铁粉和炭粉置于锥形瓶底部,塞上瓶塞(如图所示)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液,同时测量容器中的压强变化。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格):
编号 | 实验目的 | 炭粉/g | 铁粉/g | 醋酸/% |
① | 为以下实验作参照 | 0.5 | 2.0 | 90.0 |
② | 醋酸浓度的影响 | 0.5 | 36.0 | |
③ | 0.2 | 2.0 | 90.0 |
(2)编号①实验测得容器中的压强随时间的变化如图(a)所示。t2时,容器中压强明显小于起始压强,其原因是铁发生了________腐蚀,请在图(b)中用箭头标出发生该腐蚀时电子的流动方向;此时,炭粉表面发生了________(填“氧化”或“还原”)反应,其电极反应式是__________。
(a) (b)
(3)该小组对图(a)中0~t1时压强变大的原因提出了如下假设,请你完成假设二:
假设一:发生析氢腐蚀产生了气体;
假设二:________;
……
(4)为验证假设一,某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一,写出实验步骤和结论。
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科目:高中化学 来源: 题型:
镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型,NiMH中的M表示储氢金属或合金,该电池在充电过程中的总反应方程式是Ni(OH)2+M===NiOOH+MH。
已知:6NiOOH+NH3+H2O+OH-===6Ni(OH)2+NO
下列说法正确的是( )
A.NiMH电池放电过程中,正极的电极反应式为NiOOH+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-
B.充电过程中OH-从阳极向阴极迁移
C.充电过程中阴极的电极反应式:H2O+M+e-===MH+OH-,H2O中的H被M还原
D.NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液
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科目:高中化学 来源: 题型:
下列离子方程式错误的是( )
A.向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸:
Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O
B.酸性介质中KMnO4氧化H2O2:
2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O
C.等物质的量的MgCl2、Ba(OH)2和HCl溶液混合:Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
D.铅酸蓄电池充电时的正极反应:PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO
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科目:高中化学 来源: 题型:
以石墨为电极,电解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。下列说法错误的是( )
A.阴极附近溶液呈红色
B.阴极逸出气体
C.阳极附近溶液呈蓝色
D.溶液的pH变小
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科目:高中化学 来源: 题型:
下列说法正确的是( )
A.汽油、煤油和植物油均属于烃
B.有机物完全燃烧的产物只有CO2和H2O
C.乙醇、乙酸和乙酸乙酯均能与饱和Na2CO3溶液反应
D.C3H7Cl有两种同分异构体
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