【题目】PbCl2是一种重要的化工材料,常用作助溶剂、制备铅黄等染料。工业生产中利用方铅矿精矿(主要成分为PbS,含有FeS2等杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2)制备PbCl2的工艺流程如图所示。
已知:i. PbCl2微溶于水ii. PbCl2 (s) + 2Cl-(aq) PbCl42-(aq) ΔH > 0
(1)浸取过程中MnO2与PbS发生如下反应,请将离子反应配平:
___ ____+ ___ ____+___PbS + ___MnO2 ____PbCl2 + ____ ____+ ____ ____+ ___ ____
(2)由于PbCl2微溶于水,容易附着在方铅矿表面形成“钝化层”使反应速率大大降低,浸取剂中加入饱和NaCl溶液可有效避免这一现象,原因是________。
(3)调pH的目的是________。
(4)沉降池中获得PbCl2采取的措施有________。
(5)通过电解酸性废液可重新获得MnO2,装置示意图如下:
①在_______极(填“a”或“b”)获得MnO2,电极反应为________。
②电解过程中发现有Cl2产生,原因可能是_________、__________。
【答案】8 H+ 2 Cl- 1 4 1 4 Mn2+ 1 SO42- 4 H2O PbCl2(s)+2Cl-(aq) PbCl42-(aq),加入NaCl增大c(Cl-),有利于平衡正向移动,将PbCl2(s)转化为溶液中的离子,消除“钝化层” 除去溶液中的Fe3+ 加水稀释、降温 a Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+ 2Cl- -2e-=Cl2↑ MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑+2H2O
【解析】
(1)浸取过程中MnO2与PbS发生反应生成PbCl2,反应中硫元素化合价由-2价变为+6价,锰元素由+4价变为+2价,转移电子数为8,结合氧化还原反应配平得,离子反应方程式为:
8H++2Cl-+PbS + 4MnO2 PbCl2 + 4 Mn2++ SO42-+4 H2O;
(2)由于PbCl2微溶于水,容易附着在方铅矿表面形成“钝化层”使反应速率大大降低,浸取剂中加入饱和NaCl溶液可有效避免这一现象,原因是PbCl2(s)+2Cl-(aq) PbCl42-(aq),加入NaCl增大c(Cl-),有利于平衡正向移动,将PbCl2(s)转化为溶液中的离子,消除“钝化层”;
(3)调pH的目的是除去溶液中的Fe3+,使其转化为沉淀而除去;
(4)沉降池中获得PbCl2采取的措施有加水稀释、降温;
(5)①通过电解酸性废液可重新获得MnO2,锰离子转化为二氧化锰,锰元素化合价升高,失去电子,应在电解池的阳极产生,故应连接在正极,即a极获得MnO2,电极反应为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+;
②电解过程中发现有Cl2产生,原因可能是氯离子得电子产生氯气2Cl- -2e-=Cl2↑,或浓盐酸被二氧化锰氧化产生氯气MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑+2H2O。
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【题目】氮(N)、磷(P)、砷(As)等都是VA族的元素,该族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问题:
(1)NH3的沸点比PH3高,原因是________________________________________________。
(2)Na3AsO4 中含有的化学键类型包括________________________;AsO43-的空间构型为____________(用文字描述)。
(3)NH3和F2在Cu催化下可发生反应4NH3+3F2=NF3+3NH4F,化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有_____________________(填序号)。写出基态铜原子的价电子排布式_______________。
a.离子晶体 b.分子晶体 c.原子晶体 d.金属晶体
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【题目】氮的化合物在化肥、医药、炸药、材料等领域中有着极其重要用途。
(1)羟氨能与溴化银悬浊液反应:2NH2OH+2AgBr=N2↑+2Ag+2HBr+2H2O,羟氨的电子式为________;反应中烃氨表现________性.
(2)已知:a.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92.2kJ/mol
b.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-184.6kJ/mol
c.2NH3(g)+3Cl2(g)=N2(g)+6HCl(g) △H3
①△H3________.
②反应c在常温下能快速进行的原因为________.
(3)容积均为1L的甲、乙两个容器,其中甲为绝热容器,乙为恒温容器.相同温度下,分别充入0.2mol的NO2,发生反应:2NO2(g)≒N2O4(g) △H<0,甲中NO2的相关量随时间变化如下图所示。
①0~3S内,甲容器中NO2的反应速率增大的原因是________.
②甲达平衡时,温度若为T℃,此温度下的平衡常数Kc=________.
③平衡时,K甲________K乙(填“>”、“<”或“=”,下同),P甲________P乙
(4)化学工作者对NO与H2的反应进行研究,提出下列3步机理:(k为速率常数)
第一步2NO=N2O2 快反应,平衡时:V正=K正·c2(NO)=V逆=K逆·c(N2O2)
第二步N2O2+H2==N2O+H2O 慢反应 第三步N2O+H2=N2+H2O 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步平衡,下列说法正确的是________.(填字母标号)
A.V(第一步逆反应)<V(第二步反应) B.总反应快慢主要由第二步反应决定
C.达平衡时,2c(NO)=c(N2O2) D.第一步反应的平衡常数K= K正/ K逆
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【题目】CH4与Cl2生成CH3Cl的反应过程中,中间态物质的能量关系如下图所示(Ea表示活化能),下列说法不正确的是
A. 已知Cl·是由Cl2在光照条件下化学键断裂生成的,该过程可表示为:
B. 相同条件下,Ea越大反应速率越慢
C. 图中ΔH<0,其大小与Ea1、Ea2无关
D. CH4转化为CH3Cl的过程中,所有C-H发生了断裂
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【题目】某实验小组用以下几个实验装置探究电化学过程对金属与稀硫酸反应速率的影响,烧杯中都盛有稀H2SO4。试回答:
(1)B装置中Fe电极作为________(填“正”或“负”)极,电极反应式为______________;
(2)C装置中阳离子移向_________(填“Zn”或“Fe”)极;
(3)比较四个装置中Fe片被腐蚀的速率由快到慢的顺序是_______(用A、B、C、D表示)。
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【题目】针对下列实验现象表述不正确的是
A. 用同一针筒先后抽取80 mL氯气、20 mL水,振荡,气体完全溶解,溶液变为黄绿色
B. 在表面皿中加入少量胆矾,再加入3 mL浓硫酸,搅拌,固体由蓝色变白色
C. 向二氧化硫水溶液中滴加氯化钡溶液,再滴加双氧水,产生白色沉淀
D. 将点燃后的镁条伸入充满二氧化碳的集气瓶,镁条剧烈燃烧,有白色、黑色固体生成
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【题目】根据反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,回答下列问题:
⑴该反应中氧化剂是______________,被氧化的是________元素。
⑵该反应中参加氧化还原的氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____________
⑶用双线桥法标出电子转移的方向与数目_________________。
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【题目】如图是元素周期表的一部分,关于元素X、Y、Z的叙述正确的是( )
①X的气态氢化物与Y的最高价氧化物对应的水化物能发生反应生成盐 ②Y、Z的气态氢化物的水溶液的酸性:Y<Z ③Z的单质在常温下是液体,可与铁粉反应 ④Z的原子序数比Y大19 ⑤Z所在的周期中含有32种元素
A.①②③⑤B.①②③④C.只有③D.只有①④
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