【题目】我国研制出非贵金属镍钼基高效电催化剂,实现电解富尿素废水低能耗制H2(装置如图)。总反应为。下列说法中正确的是
A. a电极反应为:
B. b为阳极,发生氧化反应
C. 电解一段时间b极区溶液pH升高
D. 废水中每通过6mol电子,a电极产生1molN2
【答案】C
【解析】
电解池工作时,CO(NH2)2失去电子,a为阳极发生氧化反应,电极反应为 CO(NH2)2-6e-+H2O═CO2↑+N2↑+6H+,b为阴极发生还原反应,电极反应为2H2O+2e-═2OH-+H2↑。
A.电解池工作时,CO(NH2)2失去电子生成N2,a为阳极发生氧化反应,电极反应为 CO(NH2)2-6e-+H2O═CO2↑+N2↑+6H+,A错误;
B.b为阴极发生还原反应,电极反应为2H2O+2e-═2OH-+H2↑,B错误;
C.b电极反应为2H2O+2e-═2OH-+H2↑,电解一段时间b极区溶液pH升高,C正确。
D.电子是不进入溶液中,所以废水中无法通过电子,D错误。
答案:C。
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【题目】铁和钴是两种重要的过渡元素。请回答下列问题:
(1)钴在元素周期表中的位置是___________,其基态原子的价电子排布图为___________。
(2)FeCO3是菱铁矿的主要成分,其中C原子的杂化方式为________;分子中的大π键可用符号Π表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π),则CO32-中的大π键应表示为________。
(3)已知Fe2+半径为61pm,Co2+半径为65pm,在隔绝空气条件下分别加热FeCO3和CoCO3,实验测得FeCO3受热分解温度低于CoCO3,其原因可能是______。
(4)Co(NH3)5Cl3是钴的一种配合物,向含0.01mol该配合物的溶液中加入足量AgNO3溶液,生成白色沉淀2.87g。则该配合物的配位数为_____。
(5)奥氏体是碳溶解在r-Fe中形成的一种间隙固溶体,无磁性,其晶胞为面心立方结构(如图所示),则该晶体中与铁原子距离最近的铁原子数目为___________;若该晶胞参数为a pm,则该晶体的密度为___________g·cm-3(阿伏加德罗常数的值用NA表示)。
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【题目】氮和硫的化合物在工农业生产、生活中具有重要应用。请回答下列问题:
(1)航天领域中常用N2H4作为火箭发射的助燃剂。N2H4与氨气相似,是一种碱性气体,易溶于水,生成弱碱N2H4·H2O。用电离方程式表示N2H4·H2O显碱性的原因 。
(2)在恒温条件下,1 mol NO2和足量C发生反应:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
①A、B两点的浓度平衡常数关系:Kc(A) Kc(B)(填“<”或“>”或“=”)。
②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是 (填“A”或“B”或“C”)点。
③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp= (列出表达式并计算结果。Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)亚硝酸的电离平衡常数Ka=5.1×10-4(298K)。它的性质和硝酸很类似。
①已知298K 时,H2CO的Ka1=4.2×10-7 ;Ka2=5.61×10-11。向含有2mol碳酸钠的溶液中加入1mol的HNO2后,则溶液中CO32-、HCO3-和NO2-的离子浓度由大到小是 。
②将10mL0.1mol/L的亚硝酸溶液加入到10mL0.1mol/L氨水(已知在25℃时,一水合氨的Ki= 1.8×10-5)中,最后所得溶液为________(填“酸性”、“碱性”或者“中性”)。
(4)一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来,但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,相关的热化学方程式如下:
①CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)△H = +210.5kJmol-1
②CaSO4(s)+ 4CO(g)CaS(s)+ 4CO2(g) △H = -189.2kJmol-1
反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g) CaS(s)+3CO2(g) △H= kJmol-1;
(5)H2S气体溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸,25℃时,在0.10 mol·L-1H2S溶液中,通人HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
①pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=__________mol·L-1;
②某溶液含0.010 mol·L-1Fe2+和0.10 mol·L-1H2S,当溶液pH=______时,Fe2+开始沉淀。【已知:KSP(FeS)=1.4×10-19】
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【题目】实验室用NaOH固体配制240mL 1.2mol/L的NaOH溶液,填空请回答下列问题:
(1)配制240mL 1.2mol/L的NaOH溶液
应称取NaOH的质量/g | 选用容量瓶的规格/mL | 除容量瓶外还需要的其它玻璃仪器 |
_________ | ________ | _______ |
(2)容量瓶上需标有以下五项中的_____________________;
①浓度 ② 温度 ③容量 ④压强 ⑤刻度线
(3)配制时,其正确的操作顺序是(字母表示,每个字母只能用一次)___;
A.将已冷却的NaOH溶液沿玻璃棒注入250mL的容量瓶中
B.用天平准确称取所需的NaOH的质量,加入少量水,用玻璃棒慢慢搅动,使其充分溶解
C.用30mL水洗涤烧杯2—3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
D.将容量瓶盖紧,颠倒摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度线相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度1—2cm处
G 装入贴好标签的试剂瓶待用
(4)下列配制的溶液浓度偏低的是__;
A.称量NaOH时,在滤纸上称量
B.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水
C.加蒸馏水时不慎超过了刻度线
D.向容量瓶中转移溶液时不慎有液滴洒在容量瓶外面
E 容量瓶在使用前烘干
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【题目】N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注。一定温度下,在2 L固定容积的密闭容器中发生反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0。反应物和部分生成物的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。下列说法中不正确
A. 曲线a表示NO2的物质的量随时间的变化
B. 10 s时,v(正)>v(逆)
C. 20 s时反应达到平衡
D. 0~20 s内平均反应速率 v(O2)=0.05 mol·L-1·s-1
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【题目】一氯乙酸(ClCH2-COOH)在有机合成中是一种重要的原料和中间体,在硫单质催化下干燥氯气与乙酸反应制得一氯乙酸:
已知:
请回答下列问题:
(1)选用下图的装置制备一氯乙酸粗品。
①按照气流从左至右依次连接的合理顺序为____→____→____→____→____→i→j→g→h(填接口字母)。____
②洗气瓶中的溶液为____,碱石灰的作用是____。
(2)制备一氯乙酸时,首先采用____(填“水浴”、“油浴”或“沙浴”)加热方法控制温度在95℃左右,待温度稳定后,再打开弹簧夹、____(填操作),如果三颈烧瓶溶液表面观察到大量 ___(填现象)时,应该___(填操作),以减少氯气通入量,以免浪费。
(3)一氯乙酸粗品中含有二氯乙酸、三氯乙酸,多次蒸馏后产品中仍含有少量的____(填物质名称),再进行____(填“过滤”、“分液”或“重结晶”),可得到纯净的一氯乙酸。
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【题目】某探究活动小组根据侯德榜制碱原理,按下面设计的方案制备碳酸氢钠。实验装置如下图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。下列说法正确的是
A. 乙装置中盛放的是饱和食盐水
B. 丙装置中的溶液变浑浊,因有碳酸氢钠晶体析出
C. 丁装置中倒扣的漏斗主要作用是防止产生的气体污染空气
D. 实验结束后,分离碳酸氢钠的操作是蒸发结晶
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【题目】利用氟磷灰石[主要成分Ca5(PO4)3F生产磷酸主要有热法和湿法两种方法。其流程如下:
热法:工业上将氟磷灰石、焦炭和石英砂(SiO2)混合后,在电炉中加热到1500℃生成白磷(P4)、SiF4、CO,白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,再经水化制成粗磷酸。
湿法:武汉化工研究院为技术攻关,实验室模拟生产磷酸的流程。
(1)配平步骤I反应的化学方程式:
____Ca5(PO4)3F+ ____C+ ____SiO2=____SiF4↑+ ___P4+____CO↑+____CaSiO3。其中氧化剂是______。
(2)湿法中粉碎氟磷灰石的目的是___________。
(3)浸取槽中发生反应的化学方程式________;浸取槽不能使用玻璃器皿的原因___________。
(4)探究中发现,65℃、一定流速下鼓气(鼓气可减少盐酸与氟磷灰石矿反应过程中液面的泡沫,利于HF逸出),并通过控制盐酸的用量减少后续除氟工艺。其他条件不变,盐酸实际用量/理论用量与所得的磷酸中氟含量及磷酸的浸取率如图所示。
①选择盐酸用量:盐酸实际用量/理论用量的范围为________(填字母代号)时磷酸浸取率较高且氟含量较低。
A.0.95~1.00 B.1.00~1.05
C. 1.05~1.10 D.1.15~1.20
②盐酸稍过量,氟含量降低的原因是___________。
③盐酸过量较多,氟含量快速增加的可能原因是___________。
(5)通过双指示剂方法测定浸取液中盐酸和磷酸的浓度。实验如下:每次取10.0mL浸取液,用1.0 mol·L-1NaOH溶液滴定,分别用不同的指示剂,滴定结果见表。含磷微粒在不同pH下物质的量分数如图所示。(甲基橙的变色范围为3.1~4.4,百里酚酞的变色范围为9.4~10.6)
则浸取液中c(HCl)=___________mol·L-1。
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【题目】镍废料中主要含有Ni,还有少量的Cu、Fe、Pb等。现从中制取Ni2O3,可用于制造人造卫星、宇宙飞船的高能电池,也可用于制成镍镉碱性电池。生产流程见下:
已知0.010 mol/L金属离子在不同pH下的沉淀情况如下:
Fe3+ | Cu2+ | Ni2+ | Fe2+ | |
开始沉淀pH | 3.0 | 5.0 | 7.4 | 9.7 |
完全沉淀pH | 4.0 | 6.5 | 9.0 | 11 |
回答下列问题:
(1)加入碳酸钙调pH的目的是___________________,“沉渣2”的主要成分是_____,必须先过滤“沉渣1”后再进行“除Cu”的原因是______________。
(2)用离子方程式解释加入NH4F “除Ca”的过程________________。
(3)“酸浸”时参与反应的H2SO4与HNO3物质的量比保持为3:2,此时Ni单质所发生的化学方程式为_______。
(4)“操作X”是________、________
(5)向NiO中加入盐酸溶解,待完全溶解后,加入足量NaOH溶液,再加入NaClO溶液,写出其中和NaClO相关的反应的离子方程式为__________________。
(6)根据上表数据,计算当0.010 mol/L NiSO4溶液中Ni2+完全沉淀时的c(Ni2+)= ____mol/L。
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