【題目】利用膜技術原理和電化學原理制備少量硫酸和綠色硝化劑N2O5，裝置如圖所示，下列說法正確的是（ ）

A. 電極b反應式是O2+4e-+2H2O=4OH-

B. 電解后乙裝置d電極附近溶液的pH不變

C. c電極上的電極反應式為N2O4-2e-+H2O=N2O5+2H+

D. 甲中每消耗1mol SO2，乙裝置中有1mol H+通過隔膜

【答案】B

【解析】

甲裝置能自發(fā)的進行氧化還原反應且沒有外接電源，所以是原電池，a極上二氧化硫失電子為負極，b上氧氣得電子為正極，乙屬于電解池，與電源的正極b相連的電極c為陽極，N2O4在陽極失電子生成N2O5，d為陰極，陰極上氫離子得電子生成氫氣。

A．甲裝置為原電池，其中a電極為負極、b電極為正極，左側加入了硫酸，其中的H+可透過質(zhì)子膜而進入右側極室，所以右側極室是酸性的，所以電極反應中不能生成OH-，而應生成水：O2+4e-+4H+=2H2O，A項錯誤；

B．乙裝置是一個電解池，均采用了惰性電極，左側為陽極，右側d電極為陰極，其中盛放了硝酸溶液，發(fā)生的反應為：2H++2e-=H2↑，雖然消耗了H+，但同時有等量的H+從陽極區(qū)遷移過來，故溶液的pH不變，B項正確；

C．c電極為陽極，發(fā)生氧化反應：N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+，C項錯誤；

D. 依據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)相同可知，甲裝置的左側的電極反應式：SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-，可知消耗1molSO2電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2mol，乙裝置中陽極N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+，陰極反應為2H++2e-=H2↑，為了平衡電荷，則有2mol H+通過隔膜，D項錯誤；

答案選B。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì)）來制備，工藝流程如下：

回答下列問題：

（1）“酸浸”實驗中，鐵的浸出率結果如圖所示。由圖可知，當鐵的浸出率為70%時，所采用的實驗條件為___________________。“酸浸”實驗中為了提高酸浸的效率，除了升溫還可以采取的措施有___________________（至少寫兩種）。

（2）“酸浸”后，“濾液①”鈦主要以形式存在，寫出其水解生成TiO2·xH2O的離子方程式__________________。

（3）TiO2·xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應40 min所得實驗結果如下表所示：

溫度/℃

30

35

40

45

50

TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率%

92

95

97

93

88

分析40 ℃時TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因__________________。

（4）若“濾液②”中，加入雙氧水和磷酸（設溶液體積增加1倍），使恰好沉淀完全即溶液中，此時是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？_____________（列式計算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】1，2-二溴乙烷可作汽油抗爆劑的添加劑，常溫下它是無色液體，密度 2.18 g·cm-3，沸點131.4℃，熔點9.79℃，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有機溶劑。在實驗室中可以用下圖所示裝置制備1，2-二溴乙烷。其中分液漏斗和燒瓶a中裝有乙醇和濃硫酸的混合液，試管d中裝有液溴(表面覆蓋少量水)。填寫下列空白：

(1) 寫出本題中由乙醇制備1，2-二溴乙烷的兩個化學反應方程式：

①____________________________________________，反應類型為________________。

②____________________________________________，反應類型為________________。

(2)裝置b可以充當安全瓶，防止倒吸，例如：若裝置a、b上方氣體壓強減小，則裝置b中的現(xiàn)象為________________________________________________________________。

(3)容器c中NaOH溶液的作用是：________________________________；若無c裝置，則d中發(fā)生副反應的離子方程式為________________________________________。

(4)在做此實驗時，應使a裝置中的液體溫度迅速升高到所需溫度，請用化學方程式表示其原因_____________________________________________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】請按要求填空：

(1)Mg是第3周期元素，該周期部分元素氟化物的熔點見下表：

氟化物

NaF

MgF2

SiF4

熔點/K

1266

1534

183

①解釋表中氟化物熔點差異的原因：

a．_________________________________________________。

b．__________________________________。

②硅在一定條件下可以與Cl2反應生成SiCl4，試判斷SiCl4的沸點比CCl4的________(填“高”或“低”)，理由__________________________________。

(2)下列物質(zhì)變化，只與范德華力有關的是_________

a．干冰熔化 b．乙酸汽化

c．石英熔融 d．HCONHCH3CH3溶于水

e．碘溶于四氯化碳

(3)C，N元素形成的新材料具有如下圖所示結構， 該晶體的化學式為：_______________。該晶體硬度將超過目前世界上最硬的金剛石，其原因是________________________。

(4)FeCl3常溫下為固體，熔點282 ℃，沸點315 ℃，在300 ℃以上升華。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有機溶劑。據(jù)此判斷FeCl3的晶體類型為_________________。

(5)氮化碳和氮化硅晶體結構相似，是新型的非金屬高溫陶瓷材料，它們的硬度大，熔點高、化學性質(zhì)穩(wěn)定。

①氮化硅的硬度________(“大于”或“小于”)氮化碳的硬度，原因是________________。

②下列物質(zhì)熔化時所克服的微粒間的作用力與氮化硅熔化時所克服的微粒間的作用力相同的是_________。

a．單質(zhì)I2和晶體硅 b．冰和干冰

c．碳化硅和二氧化硅 d．石墨和氧化鎂

③已知氮化硅的晶體結構中，原子間都以單鍵相連，且氮原子與氮原子不直接相連、硅原子與硅原子不直接相連，同時每個原子都滿足8電子穩(wěn)定結構，請寫出氮化硅的化學式________。

(6)第ⅢA，ⅤA元素組成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半導體材料，其晶體結構與單晶硅相似。在GaN晶體中，每個Ga原子與______個N原子相連，與同一個Ga原子相連的N原子構成的空間構型為________。在四大晶體類型中，GaN屬于_______晶體。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】鎳與VA族元素形成的化合物是重要的半導體材料，應用最廣泛的是砷化鎵(GaAs)，回答下列問題：

(1)基態(tài)Ga原子的核外電子排布式為_____，基態(tài)As原子核外有_________個未成對電子。

(2)鎵失去電子的逐級電離能(單位：kJ·mol-1)的數(shù)值依次為577、1984.5、2961.8、6192由此可推知鎵的主要化合價為____和+3。砷的電負性比鎳____(填“大”或“小”)。

(3)比較下列鎵的鹵化物的熔點和沸點，分析其變化規(guī)律及原因：________________________。

鎵的鹵化物

GaCl3

GaBr3

GaI3

熔點/℃

77.75

122.3

211.5

沸點/℃

201.2

279

346

GaF3的熔點超過1000 ℃，可能的原因___________________________________________。

(4)二水合草酸鎵的結構如圖所示，其中鎵原子的配位數(shù)為______，草酸根中碳原子的雜化方式為______________。

(5)砷化鎵熔點為1238℃，立方晶胞結構如圖所示，晶胞參數(shù)為a=565 pm。該晶體的類型為_________，晶體的密度為___________(設NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,列出算式即可)g·cm-3。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】氮和氮的相關化合物在很多領域有著廣泛的應用。請回答：

I.搭載“神舟十一號”的長征-2F火箭使用的推進劑燃料由N、H兩種元素組成，且原子個數(shù)N:H=1:2，其水溶液顯堿性。

(1)該物質(zhì)中N原子的雜化方式為________，溶于水呈堿性的原因為___________(用離子方程式表示)。

(2)氮元素的第一電離能比相鄰的氧元素大，其原因為________________。

II.笑氣(N2O)曾被用作麻醉劑，但過度吸食會導致身體機能紊亂。

(3)預測N2O的結構式為________________。

(4)在短周期元素組成的物質(zhì)中，寫出與NO2-互為等電子體的分子_________。(寫兩個，填分子式)

III.氮化鈦為金黃色晶體，有仿金效果，越來越多地成為黃金的代替品。

(5)Ti金屬晶體的堆積模型為________，配位數(shù)為_______，基態(tài)Ti3+中未成對電子數(shù)有______個。

(6)氮化鈦晶體的晶胞與NaCl晶胞相似(如圖所示)，該氮化鈦的密度為ρg·cm-3，則該晶胞中N、Ti之間的最近距離為______nm(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，只列計算式)。該晶體中與氮原子距離相等且最近的鈦原子圍成的空間幾何體為____________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】五氧化二釩及其他釩的化合物廣泛應用于鋼鐵、有色合金、化工、煉油、玻璃及陶瓷等工業(yè)部門。可從含釩石煤灰渣中提釩，該試驗工藝流程如下圖：

表1 灰渣主要化學成分分析/%

V2O3

SiO2

Fe2O3

Al2O3

MgO

K2O

CaO

燒失量

1.26

55.71

6.34

7.54

1.26

3.19

1.41

20.55

表2中間鹽主要成分分析/%（以氧化物形式表示其含量）

V2O3

Al2O3

Fe2O3

MgO

K2O

5.92

1.70

18.63

2.11

3.38

已知：

①石煤灰渣的化學成分分析見表1，中間鹽的主要成分分析見表2。

②礦物焙燒過程中，若溫度過高，易發(fā)生燒結，溫度越高，燒結現(xiàn)象越嚴重。

③萃取反應可以表示為：VO2++(HR2)PO4(o)→VO[R2PO4]R(o)+H+，(o)表示有機相

④有機萃取劑(HR2)PO4萃取VO2+的能力比萃取V02+要強。

請回答：

（1）提高浸取率的方法有____________，殘渣的主要成分為______________________，

（2）經(jīng)幾級萃取后，有時候要適當加酸調(diào)整pH值，結合萃取反應方程式，說明原因_____________。反萃取操作應加入_____________試劑。

（3）中間鹽溶解過程中，加鐵粉的主要目的是_____________________。

（4）石煤中的釩以V(Ⅲ)為主，有部分V(Ⅳ)，很少見V(Ⅴ)。如圖1和如圖2分別為焙燒溫度和焙燒時間對釩浸出率的影響，由如圖2可得最佳焙燒時間為______________h，由如圖1可得最佳焙燒溫度為800-850℃之間，焙燒溫度在850℃以下時，釩浸出率隨焙燒溫度的上升幾乎直線上升的原因是_________________________，當焙燒溫度高超過850℃以后，再提高溫度，浸出率反而下降的可能原因是：_________________________。

（5）反萃取液中的VO2+，加入氯酸鈉后被氧化為VO2+，請寫出該反應的離子方程式______________。然后用氨水調(diào)節(jié)pH到1.9～2.2沉釩，得多釩酸銨沉淀（化學式為(NH4)2V12O31·nH2O)，再經(jīng)固液分離、干燥、焙燒得五氧化二釩產(chǎn)品，請寫出此步反應的化學方程式____________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】二氧化氯(ClO2)是國際上公認的安全、無毒的綠色消毒劑。常溫下二氧化氯為黃綠色氣體，其熔點為－59.5℃，沸點為11.0℃，極易溶于水，不與水反應。若溫度過高，二氧化氯的水溶液可能會發(fā)生爆炸。某研究性學習小組擬用如下圖所示裝置制取并收集ClO2(加熱和夾持裝置均省略)。

（1）在圓底燒瓶中先放入一定量的KClO3和草酸H2C2O4)，然后再加入足量的稀硫酸，在60~80℃之間反應生成ClO2、CO2和一種硫酸鹽，該反應的化學方程式為________。

（2）裝置A中使用溫度計的目的是____。反應開始后，可以觀察到圓底燒瓶內(nèi)的現(xiàn)象是_____。

（3）裝置B的作用是________。

（4）實驗過程中裝置D中的溶液里除生成Na2CO3外，還生成物質(zhì)的量之比為1︰1的另外兩種鹽，一種為NaClO3，另一種為_______。

（5）ClO2很不穩(wěn)定，需隨用隨制，產(chǎn)物用水吸收得到ClO2溶液。為測定所得溶液中ClO2的含量，進行了下列實驗：

步驟1：量取ClO2溶液20mL，稀釋成100mL試樣，量取V1mL試樣加入到錐形瓶中；

步驟2：調(diào)節(jié)試樣的pH≤2.0，加入足量的KI晶體，振蕩后，靜置片刻；

步驟3：加入指示劑X，用 cmol·L－1Na2S2O3標準溶液滴定至終點，消耗Na2S2O3溶液V2mL。

已知：2ClO2+8H++10I－==5I2+2C1－+4H2O 2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI

請回答：

①配制100mL步驟3中所需的Na2S2O3標準溶液時，用到的玻璃儀器除燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管外，還需要_______。(填儀器名稱)

②步驟3中滴定終點的現(xiàn)象為_______。

③原ClO2溶液的濃度為_______g·L－1(用含字母的代數(shù)式表示)

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】用下列實驗裝置進行相應實驗，能達到實驗目的是（ ）

①用圖1所示裝置從Fe(OH)3膠體中過濾出Fe(OH)3膠粒

②用圖2所示裝置從氯化鈉溶液中得到氯化鈉晶體

③用圖3所示裝置從碘的四氯化碳溶液中分離出四氯化碳

④用圖4所示裝置從乙醇與苯的混合物中分離出苯

A.①②B.②③C.②③④D.①③④

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