【题目】利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯,进行水体修复的过程如图所示。H+、O2、
等共存物的存在会影响水体修复效果,定义单位时间内ZVI释放电子的物质的量为nt,其中用于有效腐蚀的电子的物质的量ne。下列说法错误的是
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A.反应①②③④均在正极发生
B.④的电极反应式为
+10H++8e-=
+3H2O
C.单位时间内,三氯乙烯脱去amolCl时ne=amol
D.增大单位体积水体中小微粒ZVI的投入量,可使nt增大
【答案】C
【解析】
A.由修复过程示意图中反应前后元素化合价变化可知,反应①②③④均为得电子的反应,所以应在正极发生,A项正确;
B.由示意图及元素N的化合价变化可写出如下转化NO3-+8e-→NH4+,由于生成物中有NH4+,所以只能用H+和H2O来配平该反应而不能用H2O和OH-来配平,所以④的电极反应式为
+10H++8e-=
+3H2O,B项正确;
C.三氯乙烯C2HCl3中C原子化合价为+1价,乙烯中C原子化合价为-2价,1 mol C2HCl3转化为1 mol C2H4时,得到6 mol电子,脱去3 mol氯原子,所以脱去a mol Cl时ne=2a mol,C项错误;
D.增大单位体积水体中小微粒ZVI的投入量,可以增大小微粒ZVI和正极的接触面积,加快ZVI释放电子的速率,可使nt增大,D项正确;
故选C。
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【题目】已知非金属单质硫(S)是淡黄色固体粉末,难溶于水。为了验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强,某化学实验小组设计了如下实验,请回答下列问题:
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(1)装置A的分液漏斗中盛装的试剂是______,烧瓶中发生的反应的化学方程式是________。
(2)画出虚线框内的实验装置图,所加试剂为____________,该装置的作用是_______。
(3)装置B中盛放的试剂是____________(填序号),实验现象为____________,该反应的离子方程式是_____________,该反应属于四种基本反应类型中的__________反应。
A Na2S溶液 B Na2SO3溶液 C Na2SO4溶液
(4)已知:①硫酸比次氯酸稳定;②高氯酸的酸性比硫酸强;③S2-比Cl-易被氧化;④HCl比H2S稳定;⑤铜与盐酸不反应,但能与浓硫酸反应;⑥铁与氯气在加热条件下反应生成三氯化铁,铁与硫在加热条件下反应生成硫化亚铁;⑦硫原子与氯原子的电子层数相同,氯的原子半径小于硫原子。能说明氯的非金属性比硫强的是________(填序号)。
A 全部 B ②③④⑥⑦ C ①②④⑤⑥ D ②③④⑤⑥⑦
(5)装置C中盛放烧碱溶液,目地是吸收反应后剩余的气体,防止污染空气,写出该装置中所发生反应的离子方程式:_____________。
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【题目】ClO2与Na2S溶液反应的产物中含有Cl-和SO32-,某课外实验小组为了探究两溶液反应的产物中不含SO32-而含有Cl-,设计了如下实验:
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(1)在装置II中NaOH溶液的作用是___,ClO2和NaOH溶液反应生成等物质的量的两种盐,其中一种盐为NaClO2,写出该反应的离子方程式___。
(2)请补充完整实验步骤:把用氮气稀释后的足量ClO2通入I中的Na2S溶液中充分反应,得到无色澄清溶液。
i取少量I中的溶液于试管甲中,滴加品红溶液和盐酸,品红不褪色,证明溶液中无SO2。
ii另取少量I中的溶液于试管乙中,___,证明溶液中含有Cl-。
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【题目】为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的反应热,并采取相应措施.化学反应的反应热通常用实验进行测定,也可进行理论推算.
(1)实验测得,5g甲醇(CH3OH)液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,则表示甲醇标准燃烧热的热化学方程式为:__________.
(2)今有如下两个热化学方程式:则a______b(填“>”、“=”或“<”)
H2(g)+
O2(g)=H2O(g)△H1=akJmol-1
H2(g)+
O2(g)=H2O(l)△H2=bkJmol-1
(3)拆开1mol气态物质中某种共价键需要吸收的能量叫键能.从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程.在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量.
化学键 | H-H | N-H | N≡N |
键能/kJmol-1 | 436 | 391 | 945 |
已知反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=akJmol-1.试根据表中所列键能数据估算a的值:____________(注明“+”或“-”).
(4)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算.利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g);△H=-90.8kJmol-1
②2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g);△H=-23.5kJmol-1
③CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g);△H=-41.3kJmol-1
总反应:3H2(g)+3CO(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=________________.
(5)汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g)+O2(g)2NO(g)△H>0,已知该反应在2 404℃,平衡常数K=64×10﹣4.请回答:
①将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,如图变化趋势正确的是_____(填字母序号).
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②该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10﹣1 mol/L、4.0×10﹣2 mol/L和3.0×10﹣3 mol/L,此时反应_______(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),理由是_______.
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【题目】在下列物质转化中,A是一种正盐,D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,E是酸,当X无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系:
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当X是强酸时,A、B、C、D、E均含同一种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E都含另外同一种元素。请回答:
(1)A是__________,Y是__________,Z是__________。
(2)当X是强酸时,E是__________;B生成C的化学方程式是________________________。
(3)当X是强碱时,E是__________; B生成C的化学方程式是________________________。
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【题目】结合氯气的相关知识解决下列问题。
(1)在实验室中制取Cl2,下列收集Cl2的装置中正确的是_______(填字母)。
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漂白粉能与盐酸发生反应,但盐酸浓度不同时,漂白粉与盐酸混合发生反应的类型不同。
漂白粉与稀盐酸发生复分解反应,化学方程式为_________________________。漂白粉与浓盐酸发生氧化还原反应,化学方程式为____________________________________。
(2)氯水中含有多种成分,因而具有很多性质,根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应,且氯水足量)。
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①能证明氯水具有漂白性的是______(填“a”“b”“c”或“d”)。
②c过程中的现象是________________。
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【题目】在大试管内将足量NaHCO3加热到 200℃,将产生的混合气体通入到盛有1.87 g Na2O和Na2O2的密闭容器中,待Na2O和Na2O2全部反应后,得到标准状况下224 mL O2;再将反应后密闭容器内的固体全部溶于水配成 100 mL 溶液。下列说法正确的是
A.Na2O和Na2O2 均为碱性氧化物
B.参加反应的NaHCO3物质的量为 0.04 mol
C.反应过程中总共转移 0.04 mol 电子
D.配成的 100 mL 溶液中 c(Na+) = 0.5 mol/L
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【题目】某实验小组同学对影响 CuSO4 溶液和浓氨水反应产物的因素进行了如下探究。
(查阅资料)
①Cu(OH)2(s) Cu2+ + 2OH- Ksp = 2.2×10-20;
Cu2+ + 4NH3 K = 4.8×10-14
②Cu(NH3)4SO4·H2O 是一种易溶于水、难溶于乙醇的深蓝色固体, 加热分解有氨气放出。Cu(NH3)4SO4·H2O 在乙醇-水混合溶剂中的溶解度如下图所示。
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(实验 1)CuSO4 溶液和浓氨水的反应。
序号 | 实验内容 | 实验现象 |
1-1 | 向 2 mL 0.1 mol/L CuSO4(pH=3.2)中逐滴加入 2 mL 1 mol/L 氨水 | 立即出现浅蓝色沉淀,溶液变无色; 随后沉淀逐渐溶解,溶液变为蓝色;最终得到澄清透明的深蓝色溶液 A |
1-2 | 向 2 mL 1 mol/L 氨水中逐滴加入 2 mL 0.1 mol/L CuSO4(pH=3.2) | 始终为澄清透明的深蓝色溶液 B |
(1)进一步实验证明,深蓝色溶液 A、B 中均含有
,相应的实验方案为______________________(写出实验操作及现象)。
(实验 2)探究影响 CuSO4 溶液和浓氨水反应产物的因素。
序号 | 实验内容 | 实验现象 |
2-1 | 向实验 1-2 所得深蓝色溶液 B 中继续加入 2 mL 0.1 mol/L CuSO4(pH=3.2) | 有浅蓝色沉淀生成,溶液颜色变浅 |
2-2 | 向实验 1-2 所得深蓝色溶液 B 中继续加入 1 mol/L NaOH | 有浅蓝色沉淀生成,上层清液接近无色 |
2-3 | 向 2 mL 0.1 mol/L 氨水中逐滴加入2 mL 0.1 mol/L CuSO4(pH=3.2) | 有浅蓝色沉淀生成,上层清液接近无色 |
(2)依据实验 2-1,甲同学认为 Cu2+浓度是影响 CuSO4 溶液和浓氨水反应产物的因素之一。乙同学认为实验 2-1 没有排除硫酸铜溶液呈酸性的干扰,并设计了如下对比实验:
序号 | 实验内容 | 实验现象 |
2-4 | 向实验 1-2 所得深蓝色溶液 B 中继续加入 2 mL 试剂 a | 无明显现象 |
①用化学用语表示硫酸铜溶液呈酸性的原因:___________________________。
②试剂 a 为 ___________________________。
(3)利用平衡移动原理对实验 2-2 的现象进行解释:____________________________。
(4)实验 2-3 的目的是__________________________。
(5)综合上述实验可以推测, 影响 CuSO4 溶液和浓氨水反应产物的因素有________________________。
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【题目】工业上通常利用SiO2 和碳反应来制取硅,写出反应的化学方程式___________________。
工业上还可以利用镁制取硅,反应为2Mg+SiO2 = 2MgO+Si,同时会发生副反应:2Mg + Si = Mg2Si。如图是进行Mg与SiO2反应的实验装置,试回答下列问题:
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(1)由于O2和H2O(g)的存在对该实验有较大影响,实验中应通入气体X作为保护气,试管中的固体药品可选用________(填序号)。
a.石灰石 b.锌粒 c.纯碱
(2)实验开始时,必须先通一段时间X气体,再加热反应物,其理由是 ___________________________;当反应引发后,移走酒精灯,反应能继续进行,其原因是______________________。
(3)反应结束后,待冷却至常温时,往反应后的混合物中加入稀盐酸,可观察到闪亮的火星,产生此现象的原因是副产物Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷)气体,然后SiH4自燃.用化学方程式表示这两个反应①________________________②___________________.
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