【题目】硼酸在生活中应用广泛,H3BO3可以通过电解NaB(OH)4溶液的方法制备,其工作原理如图,a、c为阳离子交换膜,且H+可B(OH)4-与反应生成H3BO3,下列叙述错误的是( )
A. M室发生的电极反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+
B. N室中:a%<b%
C. b膜为阴离子交换膜,产品室发生反应的化学原理为强酸制弱酸
D. 理论上每生成1mol产品,阴极室可生成标准状况下5.6L气体
【答案】D
【解析】
A.M室中石墨电极为阳极,电解时阳极上水失电子生成O2和H+,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,故A正确;
B.N室中石墨为阴极,电解时阴极上水得电子生成H2和OH-,原料室中的钠离子通过c膜进入N室,溶液中c(NaOH)増大,所以N室a%<b%,选项B正确;
C.原料室中的B(OH)通过b膜进入产品室,M室中氧离子通入a膜进入产品室,则b膜为阴离子交换膜,选项C正确;
D.理论上每生成1mnol产品,M、N室电极反应式分别为2H2O-4e-=O2↑+4H+、2H2O+2e-=H2↑+2OH-,M室生成1malH+、N室生成0.5molH2,阴极生成的气体体积在标況下是11.2L,选项D错误。
答案选D。
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【题目】2019年诺贝尔化学奖授予锂离子电池的发明者,LiFePO4是锂离子电池的正极材料。用含锂废渣(主要金属元素的含量:Li 8.50%、Ni 6.55%、Mg 13.24%)制备Li2C2O4,并用其制备LiFePO4部分工艺流程如图(该流程可能造成水体砷污染):
已知:滤液1、滤液2中部分离子的浓度(g·L-1):
Li+ | Ni2+ | Mg2+ | |
滤液1 | 22.72 | 20.68 | 60.18 |
滤液2 | 21.94 | 7.7×10-3 | 0.78×10-3 |
I.制备Li2C2O4
(1)滤渣2的主要成分有__(填化学式)。
(2)Na2C2O4溶液中各离子的浓度由大到小顺序为__。
(3)写出加入Na2C2O4溶液时发生反应的离子方程式:__。
Ⅱ.制备LiFePO4
(4)将电池极Li2C2O4和FePO4置于高温下反应生成LiFePO4和一种温室气体,该反应的化学方程式是___。
(5)LiFePO4需要在高温下成型后才能作为电极,高温成型时要加入少量石墨,则石墨的作用是__(任写一点)。
(6)我国科学家研究零价铁活化过硫酸钠(Na2S2O8)去除废水中的As(Ⅴ),其机制模型如图,其中零价铁与过硫酸钠反应的离子方程式是__。在该模型中得到的铁砷共沉淀物经灼烧(无元素化合价变化)后得到一种磁性化合物,化学式为Fe7As2O14,该物质中二价铁与三价铁的个数比为__。
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【题目】在日常生活中,我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多的金属腐蚀现象。可以通过下列装置所示实验进行探究。下列说法正确的是 ( )
A. 按图Ⅰ装置实验,为了更快更清晰地观察到液柱上升,可采用下列方法:用酒精灯加热具支试管
B. 图Ⅱ是图Ⅰ所示装置的原理示意图,图Ⅱ的正极材料是铁
C. 铝制品表面出现白斑可以通过图Ⅲ装置进行探究,Cl-由活性炭区向铝箔表面区迁移,并发生电极反应:2Cl--2e-=Cl2↑
D. 图Ⅲ装置的总反应为4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑
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【题目】氨和硝酸都是重要的工业原料。
(1)标准状况下,将500 L氨气溶于水形成1 L氨水,则此氨水的物质的量浓度为__mol· L-1(保留三位有效数字)。工业上常用过量氨水吸收二氧化硫,该反应的化学方程式为__。
(2)氨氧化法是工业生产中合成硝酸的主要途径。合成的第一步是将氨和空气的混合气通过灼热的铂铑合金网,在合金网的催化下,氨被氧化成一氧化氮,该反应的化学方程式为__。
下列反应中的氨与氨氧化法中的氨作用相同的是__。
A.2Na+2NH3===2NaNH2+H2↑ B.2NH3+3CuO===3Cu+N2+3H2O
C.4NH3+6NO===5N2+6H2O D.HNO3+NH3===NH4NO3
工业中的尾气(假设只有NO和NO2)用烧碱进行吸收,反应的离子方程式为2NO2+2OH﹣===NO2-+NO3-+H2O和NO+NO2+2OH﹣===□ +H2O(配平该方程式)。______________
(3)向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀HNO3500 mL,反应过程中产生的气体只有NO。固体完全溶解后,在所得溶液(金属阳离子只有Cu2+)中加入1 L 1 mol·L-1的NaOH溶液使金属离子恰好完全沉淀,此时溶液呈中性,所得沉淀质量为39.2 g。
①Cu与稀HNO3反应的离子方程式为__。
②Cu与Cu2O 的物质的量之比为__。
③HNO3的物质的量浓度为__mol·L-1。
(4)有H2SO4和HNO3的混合溶液20 mL,加入0.25 molL﹣1Ba(OH)2溶液时,生成沉淀的质量w(g)和Ba(OH)2溶液的体积V(mL)的关系如图所示(C 点混合液呈中性)。则原混合液中H2SO4的物质的量浓度为__mol·L-1,HNO3的物质的量浓度为__mol·L-1。
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【题目】已知有位于元素周期表前四周期的元素X、Y、Z、T、W、Q,其部分信息如下表:
X | 宇宙中含量最丰富的元素 |
Y | 植物生长所必需的三种营养元素中,电负性最大的 |
Z | 原子最外层电子数是其电子层数的3倍 |
Q | 其气态氢化物与其低价氧化物常温下能反应,生成该元素的单质 |
T | 最高正价与最低负价代数和为6,其单质能与强碱溶液反应制消毒液 |
W | 其+2价阳离子的价电子排布为3d9 |
请回答下列问题:
(1)W元素位于周期表的第___周期___族,W2+能与X、Y形成的简单分子结合生成一种深蓝色的离子,其离子符号为___。
(2)X与Z按原子个数比为1:1组合得到的一种物质甲,它能用于杀菌消毒,物质甲的电子式为___;Q与T也能按原子个数比为1:1组合,得到一种暗黄色的液体乙,其结构与甲相似,则乙中存在的化学键类型有___和___;乙遇水发生歧化反应,得到一种淡黄色的固体和两种具有刺激性气味的气体,该反应的化学反应方程式为___。
(3)元素Q的简单离子半径___元素T的简单离子半径(填“>”“<”或“=”);元素T能形成多种含氧酸:HTO、HTO2、HTO3、HTO4,其酸性由强到弱的顺序为___(用化学式表示)。
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【题目】化学实验是科学探究过程中的一种重要方法,掌握化学实验的基本操作和物质的制备、转化及性质的探究尤为重要,请结合所学化学实验知识回答以下问题。某化学课外活动小组为了验证元素化学性质递变规律,进行如下实验探究。
探究:验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强,设计如下实验:
(1)装置A中盛放的试剂是____(填选项),化学反应方程式是___。
A.Na2SO3溶液 B.Na2S溶液 C.Na2SO4溶液
(2)下列不能用于验证氯元素比硫元素非金属性强的依据为______(填选项)。
①HCl的溶解度比H2S大 ②HCl的酸性比H2S强 ③HCl的稳定性比H2S大④HCl的还原性比H2S弱⑤HClO4的酸性比H2SO4强 ⑥还原性:Cl-<S2- ⑦Cl2能与H2S反应生成S ⑧在周期表中Cl处于S同周期的右侧
(3)若要验证非金属性:Cl>I,装置A中加入淀粉碘化钾混合溶液,观察到装置A中溶液_______的现象,即可证明。用元素周期律理论解释非金属性Cl>I的原因:_________。
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【题目】一定温度下将2 mol CO和2 mol H2O(g)充入2.0 L恒容绝热的密闭容器中,发生CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH,正反应速率和时间的关系如下图所示。下列说法正确的是( )
A.图中d点所示条件下,延长反应时间不能提高CO的转化率
B.反应器中的压强不变,说明反应已经达到平衡状态
C.Δt1=Δt2时,反应物的转化率:b~c段小于a~b段
D.e点CO的转化率为80%,则该温度下平衡常数为K=16
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【题目】不同波长的光可以使有机化合物之间相互转化。如俘精酸酐类化合物甲、乙可以发生如下转化:
下列说法错误的是( )
A.甲与乙互为同分异构体
B.甲生成乙的反应类型为加成反应
C.甲、乙两种分子中均没有手性碳原子
D.1mol甲分子与足量NaOH溶液反应时消耗2mo1NaOH
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【题目】氢化锂(LiH)在干燥的空气中能稳定存在,遇水或酸能够引起燃烧。某活动小组准备使用下列装置制备LiH固体。
甲同学的实验方案如下:
(1)仪器的组装连接:上述仪器装置接口的连接顺序为___,加入药品前首先要进行的实验操作是___(不必写出具体的操作方法);其中装置B的作用是___。
(2)添加药品:用镊子从试剂瓶中取出一定量金属锂(固体石蜡密封),然后在甲苯(一种有机化合物)中浸洗数次,该操作的目的是除去锂表面的石蜡,然后快速把锂放入到石英管中。通入一段时间氢气后加热石英管,在加热D处的石英管之前,必须进行的实验操作是___。
(3)加热一段时间后停止加热,继续通氢气冷却,然后取出LiH,装入氮封的瓶里,保存于暗处。采取上述操作的目的是为了避免LiH与空气中的水蒸气接触而发生危险。分析该反应原理,完成LiH与水反应的化学方程式___。
(4)准确称量制得的产品0.174g,在一定条件下与足量水反应后,共收集到气体470.4mL(已换算成标准状况),则产品中LiH与Li的物质的量之比为___。
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