【题目】某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链(如图所示),大大地提高了资源利用率,减少了环境污染。
请填写下列空白:
(1)电解饱和食盐水的离子方程式 。若用石墨作电极电解500 mL饱和食盐水,当两极共收集到标准状况下的气体1.12 L(不考虑气体的溶解)时,所得溶液的pH为 (假设反应前后溶液体积不变)。
(2)写出钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式: 。
(3)由CO和H2合成甲醇的方程式是:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
①已知该反应在300℃时的化学平衡常数为0.27,该温度下将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为2 L的密闭容器中,此时反应将 (填字母编号)
A.向正反应方向进行 B.向逆反应方向进行 C.处于平衡状态
②若不考虑生产过程中物质的任何损失,该产业链中每合成19.2 t甲醇,至少需额外补充H2 t。
(4)用甲醇-空气碱性(KOH)燃料电池作电源电解精炼粗铜(含铁、锌等杂质,如图),在接通电路一段时间后纯Cu质量增加6.4 g。
请写出电解精炼过程中杂质参加的一个电极反应: 。
②燃料电池正极消耗氧气的体积是 (标准状况)。
(5)氢气是合成氨气的重要原料。
已知:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H= -908 kJ·mol-l
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180kJ·mol-l
写出氨气被一氧化氮氧化生成氮气和气态水的热化学方程式: 。
【答案】⑴2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑(不写条件扣1分)13
(2)2FeTiO3+6C+7Cl2=2FeCl3+2TiCl4+6CO
(3)①向逆反应方向进行②1.0
(4)①Zn-2e-=Zn2+(或者Fe-2e-=Fe2+)(1分)②1.12L
(5)4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)△H=-1808kJ·mol-1(完全正确得分)
【解析】
试题分析:(1)电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。若用石墨作电极电解500 mL饱和食盐水,当两极共收集到标准状况下的气体1.12 L(不考虑气体的溶解)时,物质的量是1.12L÷22.4L/mol=0.05mol,其中氢气和氯气均是0.025mol,因此生成的氢氧化钠是0.05mol,浓度是0.05mol÷0.5L=0.1mol/L,所以所得溶液的pH为13。
(2)根据流程图判断:反应物FeTiO3、C、Cl2,得到的产物是FeCl3、TiCl4、CO,则钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式为:2FeTiO3+ 6C+7Cl2=2FeCl3+2TiCl4+6CO;
(3)①该反应在 300 ℃时的化学平衡常数为0.27,该温度下将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为 2 L的密闭容器中,Qc=1/(1×1.5×1.5)=0.44>K,此时反应将向逆反应方向进行;
②由方程式CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)、2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO、2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑得如下关系式:6CH3OH→6CO→7Cl2→7H2,而6CH3OH→12H2,故每生产6molCH3OH(192g)需额外补充5molH2(10g),则生产19.2t甲醇,至少需额外补充1.0t氢气;
(4)①电解精炼过程中杂质参加的一个电极反应为Zn-2e-=Zn2+(或者Fe-2e-=Fe2+);
②电解精炼粗铜时,阴极电极反应为:Cu2++2e-=Cu,当生成6.4g纯铜,至少转移电子0.2mol,燃料电池的正极反应为:3O2+12e-+6H2O=12OH-,转移电子0.2mol,消耗氧气0.05mol,在标准状况下的体积为1.12L。
(5)已知:①4NH3(g)+5O2(g) =4NO(g)+6H2O(g) △H= -908 kJ·mol-l
②N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180kJ·mol-l
则根据盖斯定律可知①-②×5即得到氨气被一氧化氮氧化生成氮气和气态水的热化学方程式为4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H=-1808kJ·mol-1。
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【题目】为增强铝的耐腐蚀性,现以铅蓄电池为外电源,以Al作阳极、Pb作阴极,电解稀硫酸,使铝表面的氧化膜增厚。其反应原理如下:
电池:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l);
电解池:2Al+3H2OAl2O3+3H2↑
电解过程中,以下判断正确的是( )
电池 | 电解池 | |
A | H+移向Pb电极 | H+移向Pb电极 |
B | 每消耗3molPb | 生成1molAl2O3 |
C | 正极:PbO2+4H++2e—=Pb2++2H2O | 阳极:2Al+3H2O-6e—=Al2O3+6H+ |
D |
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】两种短周期元素X和Y可组成化合物XY3,在Y的原子序数为m时,X的原子序数为:①m-4 ②m+4 ③m+8 ④m-2 ⑤m+6.其中正确的组合是
A.①②④ B.①②③④⑤ C.①②③⑤ D.①②⑤
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【题目】量取100 mL碘的饱和水溶液,倒入分液漏斗中,然后再注入4 mL四氯化碳,用力振荡后静置,实验现象为( )
A. 液体分层,上层为四氯化碳层,黄色 B. 液体分层,上层为水层,紫色
C. 液体分层,下层为四氯化碳层,紫色 D. 液体分层,下层为水层,黄色
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【题目】下列物质既能跟稀盐酸反应,又能跟氢氧化钠反应且属于两性化合物的是( )
①碳酸氢钠 ②氧化铝 ③氢氧化铝 ④铝 ⑤氨基酸 ⑥蛋白质
A. 全部 B. ①②③ C. ②③⑤⑥ D. ②③⑤
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【题目】【化学——选修3:物质结构与性质】
储氢合金是利用金属或合金与氢形成氢化物而把氢储存起来。MgH2,LaNi5,MmNiMn(Mm代表混合稀土)等是几类常见的储氢材料。近期,中国科大的最新研究发现,在镍的表面覆盖石墨烯(如图所示),可以大大增加储氢材料释放氢气的速率。已知:石墨烯是一种由单层碳原子组成的平面结构,具有良好的导电、导热性。回答下列问题:
(1)Mn的价电子排布式为_______________,据此可判断Mn元素在元素周期表中处于_________区。
(2)①石墨烯中碳原子的杂化方式为_______________,据此说明石墨烯具有良好导电性的原因是_____________________。
②Si是与C相邻的同主族元素,据原子结构分析并预测,Si能否形成类似石墨烯的稳定结构?
________________________。
(3)碳与氢能形成乙烷、乙烯、乙炔等多种有机物。巳知,在相同条件下,乙烯,乙炔易与氢气加成, 最终生成乙烷。
①乙烷的二溴代物中____________(填“有”或“无”)手性分子。
②从共价键的形成过程说明乙烯比乙烷活泼的原因:____________________。
③C—C,CC,CC的键能之比最有可能为___________(填序号)。
A.1.00∶2.17:4.90
B.1.00∶1.77∶2.34
C.1.00:2.00∶3.00
(4)Ni晶体中微粒之间的作用力为________。Ni的晶胞棋型与铜、银、金相同,用Ni的微粒半径(rNi)列出Ni晶体的空间占有率的表达式:__________________。
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【题目】A、B、C、D中均含有短周期元素X, B是一种常见的单质,它们有如图5所示的转化关系(部分产物与反应条件已略去),下列说法正确的是
A.X元素可能是金属,也可能是非金属
B.反应①、②、③均为氧化还原反应
C.反应②、③为可逆反应
D.若B为金属单质,反应①的“一定条件”为电解时,通常加入冰晶石作为助溶剂
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【题目】NA代表阿伏加德常数,下列说法正确的是( )
A.0.1 mol/L Na2CO3溶液中含有0.2 mol Na+
B.在常温常压下,11.2 L氮气所含的原子数目为NA
C.2 g氢气所含原子数目为NA
D.在常温常压下,18 g水中含有的分子数为NA
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】有关乙烯的下列叙述:① 乙烯溶于水后可得乙醇;② 乙烯能发生加聚反应;③ 乙烯能与溴水发生加成反应;④ 乙烯是无色、稍有气味、难溶于水的气体;其中正确的是( )
A.全部 B.①和③ C.②和③ D.②③④
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