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【題目】工業(yè)上常用電解硫酸鈉溶液聯(lián)合生產(chǎn)硫酸和燒堿溶液的裝置如圖所示,其中陰極和陽極均為惰性電極.測(cè)得同溫同壓下,氣體甲與氣體乙的體積比約為2:1,以下說法正確的是 ( )
A. b電極反應(yīng)式:2H2O+4e-=O2↑+4H+
B. 離子交換膜d為陰離子交換膜
C. 丙為硫酸溶液,丁為氫氧化鈉溶液
D. a電極連接電源的正極作陽極
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【題目】在固態(tài)金屬氧化物電解池中,高溫共電解H2O—CO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式,基本原理如圖所示。下列說法不正確的是( )
A. X是電源的負(fù)極
B. 陰極的反應(yīng)式是:H2O+2eˉ=H2+O2ˉCO2+2eˉ=CO+O2ˉ
C. 總反應(yīng)可表示為:H2O+CO2H2+CO+O2
D. 陰、陽兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是1︰1
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【題目】稀土元素是指元素周期表中原子序數(shù)為57到71的15種鑭系元素,以及與鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相似的鈧(Sc)和釔(Y),共17種元素。稀土有“工業(yè)維生素”的美稱,如今已成為極其重要的戰(zhàn)略資源。
(1)鑭系元素位于元素周期表第_______族,鑭系元素位于周期表的______區(qū)。
(2)鈧(Sc)為21號(hào)元素,其基態(tài)原子M能層電子數(shù)為_______;基態(tài)鏑(Dy)原子的電子排布式為[Xe]4f106s2,一個(gè)基態(tài)鏑原子所含的未成對(duì)電子數(shù)為______。
(3)稀土元素最常見的化合價(jià)為+3價(jià),但也有少數(shù)還有+4價(jià)。請(qǐng)根據(jù)下表中的電離能數(shù)據(jù),判斷表中最可能有+4價(jià)的元素是___。
幾種稀土元素的電離能(單位:kJ·mol-1):
(4)Sm(釤)的單質(zhì)與1,2-二碘乙烷可發(fā)生反應(yīng)Sm+ICH2CH2I→SmI2+CH2=CH2。ICH2CH2I中碳原子的雜化軌道類型為_____,1 mol CH2=CH2中含有的σ鍵數(shù)目為____。常溫下,1,2-二碘乙烷為液體而乙烷為氣體,其主要原因是_____。
(5)PrO2(二氧化鐠)的晶體結(jié)構(gòu)與CaF2相似,晶胞中Pr(鐠)原子位于面心和頂點(diǎn),則PrO2(二氧化鐠)的晶胞中有_____個(gè)氧原子。
(6)Ce(鈰)單質(zhì)為面心立方晶體,其相對(duì)原子質(zhì)量為140,其晶胞參數(shù)為α=516pm。晶胞中Ce(鈰)原子的配位數(shù)為______。列式表示Ce(鈰)單質(zhì)的密度為______g·cm-3(不必計(jì)算出結(jié)果)。
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【題目】某一反應(yīng)體系有反應(yīng)物和生成物共五種物質(zhì):O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。已知該反應(yīng)中H2O2只發(fā)生如下過程:H2O2→O2
(1)該反應(yīng)中的還原劑是____________。
(2)該反應(yīng)中,發(fā)生還原反應(yīng)的過程是______________→____________。
(3)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目_____________。
(4)如反應(yīng)轉(zhuǎn)移了0.3 mol電子,則產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 。
(5)已知I-、Fe2+、SO2、Cl-、H2O2均有還原性,它們?cè)谒嵝匀芤褐羞原性的強(qiáng)弱順序?yàn)椋?/span>SO2>I->H2O2>Fe2+>Cl-,則下列反應(yīng)不能發(fā)生的是( )
A.2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ |
B.I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI |
C.H2O2+H2SO4=SO2↑+O2↑+2H2O |
D.2Fe3++2I-=2Fe2++I2 |
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【題目】Ⅰ.氮氧化物的存在會(huì)破壞地球環(huán)境,人們一直在積極探索改善大氣質(zhì)量的有效措施。已知:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+181.5kJ·mol-1
(1)氮氧化物是形成臭氧層空洞光化學(xué)煙霧、_______(列舉一種)等大氣污染現(xiàn)象的物質(zhì)之一。
(2)某科研小組嘗試?yán)霉腆w表面催化工藝進(jìn)行NO的分解。若用、、和分別表示N2、NO、O2和固體催化劑,在固體催化劑表面分解NO的過程如圖所示。從吸附到解吸的過程中,能量狀態(tài)最低的是_______(填字母序號(hào))。
(3)溫度為T1時(shí),在容積為1L的恒容密閉容器中充入0.6molNO2,僅發(fā)生反應(yīng)2NO2(g)2NO(g)+O2(g) △H>0,達(dá)平衡時(shí)c(O2)=0.2mol·L-1,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為______。實(shí)驗(yàn)測(cè)得:v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2),v逆= v (NO2)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)·c(O2),k正、k逆為速率常數(shù),僅受溫度影響。當(dāng)溫度改變?yōu)?/span>T2時(shí),若k正=k逆,則T1_____T2(填“>”或“<”)。
Ⅱ.氮氧化物(NOx)是電廠主要排放的污染物之一。工業(yè)上采用氨脫硝處理后排放,原理如下:
①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) △H1=-1632.4kJ·mol-1;
②4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) △H2=akJ·mol-1;
當(dāng)反應(yīng)溫度過高時(shí),NH3發(fā)生氧化反應(yīng):
③4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H3=-902.0kJ·mol-1。
(4)反應(yīng)②中的a=______。
(5)反應(yīng)②中,常用的催化劑有Cr2O3和Fe2O3,Cr2O3的催化效率更好一些。下列表示兩種催化劑在反應(yīng)②催化過程中的能量變化示意圖合理的是______(填選項(xiàng)字母)。
Ⅲ.利用電解法處理高溫空氣中稀薄的NO(O2濃度約為NO濃度的10倍),裝置示意圖如下,固體電解質(zhì)可傳導(dǎo)O2-
(6)陰極的電極反應(yīng)式為______。
(7)消除一定量的NO所消耗的電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于理論計(jì)算量,可能的原因是(不考慮物理因素)______。
(8)通過更換電極表面的催化劑可明顯改善這一狀況,利用催化劑具有______性。
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【題目】鎳鈷錳酸鋰電池是一種高功率動(dòng)力電池。采用廢舊鋰離子電池回收工藝制備鎳鈷錳酸鋰三元正極材料(鋁電極表面涂有LiNi1-x-yCoxMnyO2)的工藝流程如圖所示:
回答下列問題
(1)廢舊鋰離子電池拆解前進(jìn)行“放電處理”有利于鋰在正極的回收,其原因是_______。
(2)能夠提高“堿浸”效率的方法有______(至少寫兩種)。
(3)“堿浸”過程中,鋁溶解的離子方程式為_____。
(4)實(shí)驗(yàn)室模擬“堿浸”后過濾的操作,需用到的玻璃儀器有_____;過濾后需洗滌,簡(jiǎn)述洗滌的操作過程:_____。
(5)LiCoO2參與“還原”反應(yīng)的離子方程式為_______。
(6)溶液溫度和浸漬時(shí)間對(duì)鈷的浸出率影響如圖所示:
則浸出過程的最佳條件是______。
(7)已知溶液中Co2+的濃度為1.0mol·L-1,緩慢通入氨氣,使其產(chǎn)生Co(OH)2沉淀,則Co2+沉淀完全時(shí)溶液的最小pH為______(已知:離子沉淀完全時(shí)c(Co2+)≤1.0×10-5mol·L-1,Ksp[Co(OH)2]=4.0×10-15,1g2=0.3,溶液體積變化忽略不計(jì))。
(8)寫出“高溫?zé)Y(jié)固相合成”過程的化學(xué)方程式:_______。
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【題目】用壓強(qiáng)傳感器探究生鐵在pH=2和pH=4醋酸溶液中發(fā)生腐蝕的裝置及得到的圖像如下:
分析圖像,以下結(jié)論錯(cuò)誤的是( )
A. 析氫腐蝕和吸氧腐蝕的速率一樣快
B. 在酸性溶液中生鐵可能發(fā)生吸氧腐蝕
C. 溶液pH≤2時(shí),生鐵發(fā)生析氫腐蝕
D. 兩溶液中負(fù)極反應(yīng)均為Fe – 2e- = Fe2+
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【題目】工業(yè)制得的氮化鋁(AlN)產(chǎn)品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等雜質(zhì)。某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)分別測(cè)定氮化鋁(AlN樣品中AlN和Al4C3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(忽略NH3在強(qiáng)堿性溶液中的溶解)。
(1)實(shí)驗(yàn)原理:
①Al4C3與硫酸反應(yīng)可生成CH4;
②AIN溶于強(qiáng)酸產(chǎn)生銨鹽,溶于強(qiáng)堿生成氨氣,請(qǐng)寫出AlN與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________。
(2)實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示,量氣管為堿式滴定管改裝)
連好裝置后,首先應(yīng)進(jìn)行的操作是________。
(3)實(shí)驗(yàn)過程:稱得裝置D的初始質(zhì)量為yg;稱取xgAlN樣品置于裝置B錐形瓶中,各裝置中加入相應(yīng)藥品,重新連好裝置;讀取量氣管的初始讀數(shù)為amL(量氣裝置左右液面相平)。
①欲首先測(cè)量Al4C3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的有關(guān)數(shù)據(jù),對(duì)三個(gè)活塞的操作是________。
②若無恒壓管,對(duì)所測(cè)氣體體積的影響是________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)
③量氣管中液面不再發(fā)生變化,說明反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束。讀取讀數(shù)之前,應(yīng)對(duì)量氣管進(jìn)行的操作為____;若量氣管中的液面高于右側(cè)球形容器中的液面,所測(cè)氣體的體積______(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。
④記錄滴定管的讀數(shù)為bmL(已知:該實(shí)驗(yàn)條件下的氣體摩爾體積為VmL·mol-1),則Al4C3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______(用含a、b、x、y、Vm的代數(shù)式表示)。
⑤測(cè)量AlN質(zhì)量分?jǐn)?shù)的數(shù)據(jù):首先關(guān)閉活塞__,打開活塞___,通過分液漏斗加入過量___,與裝置B瓶?jī)?nèi)物質(zhì)充分反應(yīng);反應(yīng)完成后,____(填入該步應(yīng)進(jìn)行的操作),最后稱得裝置D的質(zhì)量為zg。
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【題目】液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小等優(yōu)點(diǎn)。一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示,該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑,KOH溶液作為電解質(zhì)溶液。下列關(guān)于該電池的敘述正確的是( )
A. 該燃料電池持續(xù)放電時(shí),正極發(fā)生氧化反應(yīng),pH變大
B. 放電時(shí),電流從a極經(jīng)過負(fù)載流向b極
C. a極的反應(yīng)式:N2H4+4OH--4e-===N2↑+4H2O
D. 其中的離子交換膜需選用陽離子交換膜
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【題目】一些烷烴的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱如下表:
下列說法正確的是( )
A. 熱穩(wěn)定性:正丁烷>異丁烷
B. 正戊烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱大約為:△H=–3540 kJ·mol-1
C. 乙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為2C2H6(g)+7O2(g)= 4CO2(g)+6H2O(g) △H=–1560.8 kJ·mol-1
D. 在101kPa下,甲烷的熱值是891.0kJ·g-1
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