【題目】二氧化氯(ClO2)為一種黃綠色氣體,是國際上公認(rèn)的高效、廣譜、快速、安全的殺菌消毒劑.
(1)工業(yè)上制備ClO2的反應(yīng)原理常采用:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl.
①濃鹽酸在反應(yīng)中顯示出來的性質(zhì)是(填序號).
A.只有還原性 B.還原性和酸性 C.只有氧化性 D.氧化性和酸性
②若上述反應(yīng)中產(chǎn)生0.1mol ClO2 , 則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為mol.
(2)目前已開發(fā)出用電解法制取ClO2的新工藝.
①如圖示意用石墨做電極,在一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2 . 寫出陽極產(chǎn)生ClO2的電極反應(yīng)式: .
②電解一段時間,當(dāng)陰極產(chǎn)生的氣體體積為112mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時,停止電解.通過陽離子交換膜的陽離子的物質(zhì)的量為mol;用平衡移動原理解釋陰極區(qū)pH增大的原因 .
(3)ClO2對污水中Fe2+、Mn2+、S2﹣和CN﹣等有明顯的去除效果.某工廠污水中含CN﹣ a mg/L,現(xiàn)用ClO2將CN﹣氧化,只生成兩種氣體,其離子反應(yīng)方程式為;處理100m3這種污水,至少需要ClO2mol.
【答案】
(1)B;0.1
(2)Cl﹣﹣5e﹣+2H2O=ClO2↑+4H+;0.01;在陰極發(fā)生2H++2e﹣=H2↑,H+濃度減小,使得H2O?OH﹣+H+的平衡向右移動,OH﹣濃度增大,pH增大
(3)2ClO2+2CN﹣=N2↑+2CO2↑+2Cl﹣;
【解析】解:(1)①HCl中的氯元素在產(chǎn)物存在于Cl2 , 氯元素的化合價升高,氯元素被氧化,HCl起還原劑注意,同時存在NaCl中氯元素的化合價未變化,故HCl還起酸的作用,所以答案是:B;
②ClO2是還原產(chǎn)物,氯元素的化合價由+5價降低為+4價,轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.1mol×(5﹣4)=0.1mol,
所以答案是:0.1mol;(2)①由題意可知,氯離子放電生成ClO2 , 由元素守恒可知,有水參加反應(yīng),同時生成氫離子,電極反應(yīng)式為:Cl﹣﹣5e﹣+2H2O=ClO2↑+4H+ ,
所以答案是:Cl﹣﹣5e﹣+2H2O=ClO2↑+4H+;
②在陰極發(fā)生2H++2e﹣=H2↑,氫氣的物質(zhì)的量為 =0.005mol,通過陽離子交換膜的陽離子為+1價離子,故交換膜的陽離子的物質(zhì)的量為0.005mol×2=0.01mol,電解中陰極H+濃度減小,使得H2OOH﹣+H+的平衡向右移動,溶液的pH增大,
所以答案是:0.01;在陰極發(fā)生2H++2e﹣=H2↑,H+濃度減小,使得H2OOH﹣+H+的平衡向右移動,OH﹣濃度增大,pH增大;(3)ClO2將CN﹣氧化,只生成兩種氣體,應(yīng)生成氮?dú)馀c二氧化碳,同時生成氯離子,反應(yīng)離子方程式為:2ClO2+2CN﹣=N2↑+2CO2↑+2Cl﹣ ,
100m3廢水中CN﹣質(zhì)量=100m3×ag/m3=100ag,CN﹣的物質(zhì)的量為 = mol,由方程式可知,至少需要ClO2的物質(zhì)的量= mol,
所以答案是:2ClO2+2CN﹣=N2↑+2CO2↑+2Cl﹣; mol.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】CoCl26H2O是一種飼料營養(yǎng)強(qiáng)化劑.一種利用水鈷礦(主要成分為Co2O3、Co(OH)3 , 還含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl26H2O的工藝流程如圖1:
已知:①浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:(金屬離子濃度為:0.01mol/L)
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
開始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
③CoCl26H2O熔點(diǎn)為86℃,加熱至110~120℃時,失去結(jié)晶水生成無水氯化鈷.
(1)寫出浸出過程中Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 .
(2)寫出NaClO3發(fā)生反應(yīng)的主要離子方程式;若不慎向“浸出液”中加過量NaClO3時,可能會生成有毒氣體,寫出生成該有毒氣體的離子方程式 .
(3)“加Na2CO3調(diào)pH至a”,過濾所得到的沉淀成分為 .
(4)“操作1”中包含3個基本實(shí)驗(yàn)操作,它們依次是、和過濾.制得的CoCl26H2O在烘干時需減壓烘干的原因是 .
(5)萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如圖2.向“濾液”中加入萃取劑的目的是;其使用的最佳pH范圍是 . A.2.0~2.5 B.3.0~3.5
C.4.0~4.5 D.5.0~5.5
(6)為測定粗產(chǎn)品中CoCl26H2O含量,稱取一定質(zhì)量的粗產(chǎn)品溶于水,加入足量AgNO3溶液,過濾、洗滌,將沉淀烘干后稱其質(zhì)量.通過計算發(fā)現(xiàn)粗產(chǎn)品中CoCl26H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100%,其原因可能是 . (答一條即可)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g);△H=+49.0kJ/mol
②CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2(g);△H=﹣192.9kJ/mol
下列說法錯誤的是( )
A.1mol CH3OH(g)完全燃燒放出的熱量大于192.9 kJ
B.根據(jù)反應(yīng)①和②推知反應(yīng):H2(g)+ O2(g)=H2O(g)的△H=﹣241.9kJ/mol
C.CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程不一定要吸收能量
D.
反應(yīng)①中的能量變化如圖所示
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某溶液能與鋁反應(yīng)生成氫氣,則該溶液中一定不能夠大量共存的離子組是
A.NH4+、K+、Ba2+、Cl﹣ B.Na+、K+、Cl﹣、S2﹣
C.Na+、 Fe2+、Cl﹣、NO3﹣ D.K+、Na+、SO32﹣、NO3﹣
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】向NaI和NaBr的混合溶液中通入足量的氯氣,充分反應(yīng)后將溶液蒸干,灼燒上述殘留物,最后得到的物質(zhì)是
A. NaCl、I2 B. NaCl、NaBr C. NaBr、I2 D. NaCl
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鉻是用途廣泛的金屬元素,但在生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生有害的含鉻工業(yè)廢水.
(1)還原沉淀法是處理含Cr2O72﹣和CrO42﹣工業(yè)廢水的一種常用方法,其工藝流程為:CrO42﹣ Cr2O72﹣ Cr3+ Cr(OH)3↓
其中第Ⅰ步存在平衡:
2CrO42﹣(黃色)+2H+Cr2O72﹣(橙色)+H2O
①若平衡體系的pH=0,該溶液顯色.
②根據(jù)2CrO42﹣+2H+Cr2O72﹣+H2O,設(shè)計如右圖裝置(均為惰性電極)電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7 . Na2Cr2O7中鉻元素的化合價為 , 圖中右側(cè)電極連接電源的極,其電極反應(yīng)式為 .
③第Ⅱ步反應(yīng)的離子方程式: .
(2)CrO3具有強(qiáng)氧化性,遇到有機(jī)物(如酒精)時,猛烈反應(yīng)以至著火.若該過程中乙醇被氧化成乙酸,CrO3被還原成綠色的Cr2(SO4)3 . 完成該反應(yīng)的化學(xué)方程式:
□CrO3+□C2H5OH+□H2SO4═□Cr2(SO4)3+□CH3COOH+□
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】對于下列常見化學(xué)的認(rèn)識錯誤的是
A.明礬可用作凈水劑
B.干冰能用于人工降雨
C.小蘇打是一種膨松劑,可用于制作饅頭和面包
D.碳酸鈣是文物陶瓷的主要成分
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)元素周期表判斷下列描述正確的是( )
A. 元素周期表中,總共有16個縱行,16個族
B. 第IA族的元素又稱為堿金屬元素,第VIIA族的元素又稱為鹵族元素
C. 每個短周期都既包含金屬元素也包含非金屬元素
D. 在金屬和非金屬元素分界線附近可以尋找制作半導(dǎo)體材料的元素
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于SiO2和CO2的敘述中正確的是( )
A. 兩者都是酸性氧化物,故均不與酸反應(yīng)
B. 兩者都可以與NaOH溶液反應(yīng)
C. CO2的溶沸點(diǎn)比SiO2高
D. 兩者都能與水反應(yīng)生成對應(yīng)的酸且碳酸的酸性大于硅酸
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