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Ⅰ.甲醇是一种可再生燃料,它的沸点为64.7℃.有科学家提出:把含有过量CO2的空气吹入碳酸钾溶液中,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后得到甲醇,其构想流程如下:

试回答下列问题:
(1)写出吸收池中主要反应的化学方程式
 

(2)在2×105pa、300℃合成塔中,若有440g CO2与H2恰好完全反应生成甲醇和水,放出495kJ的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式
 

(3)甲醇的一个重要作用是可以制燃料电池,常用KOH作电解质溶液,负极的电极反应式为:
 

Ⅱ.二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂.
(1)工业上制备ClO2的反应原理常采用:
2NaClO3+4HCl=2C1O2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl.若反应中产生0.1mol ClO2,则转移电子的物质的量为
 
mol.
(2)目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺.
①如图示意用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水铡取ClO2.写出阳极产生ClO2的电极反应式:
 


②电解一段时间.当阴极产生的气体体积为112mL(标准状况)时,停止电解.通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为
 
mol;用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因
 

(3)ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-和CN-等有明显的去除效果.某工厂污水中含CN-,现用ClO2将CN-氧化,产物中有两种为气体,其离子反应方程式为
 
考点:物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,热化学方程式,化学电源新型电池,电解原理
专题:基本概念与基本理论
分析:Ⅰ、(1)二氧化碳通入饱和碳酸钾溶液的吸收池中反应生成碳酸氢钾;
(2)反应方程式为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH (g)+H2O(g),结合对应的物质的物质的量以及放出的热量计算反应热;
(3)燃料电池是燃料在负极失去电子发生氧化反应,氧气在正极得到电子发生还原反应;依据氧化还原反应电子守恒和电荷守恒,注意电解质溶液的环境因素写出电极反应;
Ⅱ、(1)ClO2是还原产物,氯元素的化合价由+5价降低为+4价,转移电子物质的量等于ClO2的物质的量;
(2)①由题意可知,氯离子放电生成ClO2,由元素守恒可知,有水参加反应,同时生成氢离子;
②在阴极发生2H++2e-=H2↑,通过阳离子交换膜的阳离子为+1价离子,根据n=
V
Vm
计算氢气的物质的量,根据电子转移守恒计算阳离子的物质的量,电解中H+浓度减小,使得H2O?OH-+H+的平衡向右移动;
(3)ClO2将CN-氧化,只生成两种气体,应生成氮气与二氧化碳,同时生成氯离子;
解答: 解:Ⅰ、(1)二氧化碳通入饱和碳酸钾溶液的吸收池中反应生成碳酸氢钾,反应的方程式为K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3,故答案为:K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3
(2)n(CO2)=
440g
44g/mol
=10mol,可放出495 kJ的热量,反应的方程式为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH (g)+H2O(g),则生成1 mol CH3OH放出热量49.5 kJ的热量,所以热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)
  催化剂  
.
高温高压
CH3OH (g)+H2O(g)△H=-49.5kJ?mol-1
故答案为:CO2(g)+3H2(g)
  催化剂  
.
高温高压
CH3OH (g)+H2O(g)△H=-49.5kJ?mol-1
(3)燃料电池是燃料在负极失去电子发生氧化反应,氧气在正极得到电子发生还原反应,依据氧化还原反应电子守恒和电荷守恒,碱性电解质溶液中电极反应为:CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O或:2CH3OH+16OH--12e-=2CO32-+12H2O,
故答案为:CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O;
Ⅱ、(1)ClO2是还原产物,氯元素的化合价由+5价降低为+4价,转移电子物质的量为0.1mol×(5-4)=0.1mol,
故答案为:0.1;
(2)①由题意可知,氯离子放电生成ClO2,由元素守恒可知,有水参加反应,同时生成氢离子,电极反应式为:Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+
故答案为:Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+
②在阴极发生2H++2e-=H2↑,氢气的物质的量为
0.112L
22.4L/mol
=0.005mol,通过阳离子交换膜的阳离子为+1价离子,故交换膜的阳离子的物质的量为0.005mol×2=0.01mol,电解中阴极H+浓度减小,使得H2O?OH-+H+的平衡向右移动,溶液的pH增大,
故答案为:0.01;在阴极发生2H++2e-=H2↑,H+浓度减小,使得H2O?OH-+H+的平衡向右移动,OH-浓度增大,pH增大;
(3)ClO2将CN-氧化,只生成两种气体,应生成氮气与二氧化碳,同时生成氯离子,反应离子方程式为:2ClO2+2CN-=N2↑+2CO2↑+2Cl-
故答案为:2ClO2+2CN-=N2↑+2CO2↑+2Cl-
点评:本题考查较为综合,涉及物质的分离、制备、热化学方程式的书写、化学平衡的移动以及电化学、平衡计算、氧化还原反应、常用化学用语、电解原理、化学计算等等问题,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,为高考常见题型,难度中等,注意相关知识的把握.是对学生综合能力的考查,需要学生具有扎实的基础与分析解决问题的能力.
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科目:高中化学 来源: 题型:

某氯化镁溶液的密度为1.18g?cm-3,其中镁离子的质量分数为5.1%,300mL该溶液中Cl-的物质的量约等于(  )
A、0.37mol
B、1.5mol
C、0.74mol
D、0.63mol

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列对比实验中不是研究物质化学性质的是(  )
A、
B、
C、
D、

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科目:高中化学 来源: 题型:

A、B、C、D、E、F六种强电解质,它们在水中电离出的离子如下表所示,其中A、D、F电离产生的阳离子均为K+.另有甲、乙、丙三种固体,它们分别是铁粉、铜粉和Cu(OH)2固体中的某一种,它们与A、B、C、D、E在常温下有如下转化关系:
阳离子Cu2+、K+、Fe2+、H+
阴离子SO42-、OH-、NO3-
①固体乙+B溶液→E溶液+氢气
②固体甲+B溶液→C溶液+水
③A溶液+C溶液→固体甲+D溶液
请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:甲
 
,乙
 
,F
 

(2)写出下列反应的离子方程式:反应①
 
;反应③
 

(3)用题目所涉及到的物质表示丙→C的化学方程式
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

有一瓶无色、澄清透明的溶液,可能含有Cl-、SO
 
2-
4
、CO
 
-
3
、Na+、Cu2+、Mg2+、Ba2+、Al3+离子中的某几种,某同学对此进行实验,将溶液等分成两份.
①向第一份中逐滴加入NaOH溶液,先产生白色沉淀后沉淀部分溶解.
②向另一份中加入BaCl2溶液产生白色沉淀.
(1)该溶液中一定含有的离子是
 
;一定不含有的离子是
 
;可能含有的离子是
 

(2)为检验可能存在的阳离子,需要进行的实验是
 
;若存在,现象是
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

I.某化学兴趣小组利用蔗糖、氯化铵、熟石灰和硫酸四种药品,按图甲所示方案从含Fe3+和Al3+的AgNO3废液中提取银.

(1)气体B的结构式为
 

(2)操作I的名称为
 
,该操作要用到的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗和
 

(3)溶液D与F反应的离子方程式为
 

II.重铬酸铵[(NH42Cr2O7]是一种橘黄色的晶体,常用于石油精炼、制革、印染、烟火、陶瓷等行业,是一种重要的化工原料.
(1)已知在酸性条件下,重铬酸盐有强氧化性.向冷的酸性重铬酸铵溶液中通入H2S,可得到Cr3+和S,该反应的离子方程式为
 

(2)在150℃时,重铬酸铵迅速呈膨胀式分解,发生的主要反应为:(NH42Cr2O7═CrO3(绿色固体)+4H2O+N2↑但同时要发生副反应.某同学设计了如图乙所示装置,探究副反应的生成物.
①加热前,该同学先打开活塞K向试管中通一会儿N2,其目的是
 

②装置A中所盛溶液为新制的硫酸亚铁溶液,连接a、b,关闭活塞K,加热使反应发生.一段时间后,观察到试管中固体变为绿色,装置A中出现红褐色沉淀,且整套装置内的气体始终为无色.据此判断:副反应的化学方程式为
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列实验操作中有错误的是(  )
A、分液时,分液漏斗下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
B、蒸馏时,温度计水银球应浸没在液体中
C、蒸馏中,冷却水应从冷凝管的下口通入,上口流出
D、当蒸发到剩有少量液体时,停止加热,利用余热将液体蒸干

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列气体中,不能用排空气法收集的是(  )
A、H2
B、CO2
C、NO
D、O2

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科目:高中化学 来源: 题型:

仔细阅读下列三段文字
①由稀有气体元素Xe(氙)与氧元素形成的一种共价化合物XeO3极不稳定,易转化为单质而呈强氧化性.将适量的XeO3投入含Mn2+的水溶液中,溶液逐渐变为紫红色且pH不断减小.
②将0.08mol KMnO4固体(质量为12.64g)加热一段时间后,收集到a mol O2;向反应后残留的固体中加入足量的浓盐酸,又收集到b mol Cl2,此时Mn元素全部以Mn2+的形式存在于溶液中.
③氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程.下面是一个还原过程的反应式:Cl2+2e-=2Cl-
回答问题:
(1)试写出①有关的离子方程式:
 

(2)请配平②的化学方程式:
 
KMnO4+
 
HCL→
 
KCl+
 
MnCl2+
 
Cl2↑+
 
H2O上式反应中的还原剂是
 
,当还原剂失去1mol电子时,氧化产物的物质的量为
 
mol.通过对第②段文字中提供的数据进行计算可得出:a+b的最大值为
 
,a+b的最小值为
 
.当a+b=0.18时,残留固体的质量为
 
g.
(3)下列四种物质中能使③中的还原过程发生的物质是
 

A.Na2CO3 B.KMnO4            C.XeO3        D.Na2SO3
将该反应的氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中,并用单线桥表示电子转移的方向和数目:□+□

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