为了减少煤燃烧对大气造成的污染,煤的气化和液化是高效、清洁利用煤炭的重要途径,而减少CO2气体的排放也是人类面临的重大课题。煤综合利用的一种途径如下所示:
(1)用如图[(1)小题图]所示装置定量检测过程①产生的CO2(已知:煤粉燃烧过程中会产生SO2)B中预期的实验现象是 ,D中的试剂是 。
(2)已知① C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2 (g) ; ΔH1 =" +131.3" kJ·mol-1
② C(s) + 2H2O(g) = CO2(g) + 2H2(g) ;ΔH2 =" +90" kJ·mol-1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是 。
(3)用(3)小题图装置可以完成⑤的转化,同时提高能量的利用率。其实现的能量转化形式主要是由 能转化为 能,a的电极反应式是 。
(4)燃煤烟气中的CO2可用稀氨水吸收,不仅可以减少CO2的排放,也可以生产化肥碳酸氢铵。假设该方 法每小时处理含CO2的体积分数为11.2%的燃煤烟气 1000 m3(标准状况),其中CO2的脱除效率为80%,则理论上每小时生产碳酸氢铵 kg。
(15分)废旧碱性锌锰干电池内部的黑色物质A主要含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2,还有少量的FeCl2和炭粉,用A制备高纯MnCO3的流程图如下。
(1)碱性锌锰干电池的负极材料是 (填化学式)。
(2) 第I步操作得滤渣的成分是 ;第Ⅱ步操作的目的是 。
(3)步骤Ⅲ中制得MnSO4,该反应的化学方程式为 。
(4)第Ⅳ步操作是对滤液a进行深度除杂,除去Zn2+的离子方程式为 。
(已知:Ksp(MnS)=2.510-13,Ksp(ZnS)=1.610-24)
(5)已知:MnCO3难溶于水和乙醇,潮湿时易被空气氧化,l00oC时开始分解;Mn(OH)2开始沉淀时pH为7.7。
第V步系列操作可按以下步骤进行:
操作l:加入试剂X,控制pH<7.7; 操作2:过滤,用少量水洗涤2~3次;
操作3:检测滤液; 操作4:用少量无水乙醇洗涤2~3次;
操作5:低温烘干。
①试剂X是 ;
②操作3中,说明SO42-已除干净的方法是 。
某同学在探究废干电池内的黑色固体回收利用时,进行如图所示实验:
查阅教材可知,普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。请回答以下问题:
(1)操作①的名称是 ;
(2)操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、 、泥三角和三脚架;操作③灼烧滤渣中的黑色固体时,产生一种无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,由此推测灼烧前的滤渣中存在的物质有 。
(3)往操作④的试管中加入操作③灼烧后所得黑色固体,试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体,据此可初步认定灼烧后的黑色固体为 , 操作④相关的化学方程式为 。
(4)该同学要对滤液的成分进行检验,以确认是否含有NH4+,该同学取少许滤液于试管中 (填写操作与现象),则证实滤液中含有NH4+。
(5)该同学利用在废旧干电池中回收的Zn片和石墨电极,设计一个原电池实验,比较铜与锌的金属活动性强弱。
限用材料:铜片、锌片、石墨电极、稀硫酸、CuSO4溶液、ZnSO4溶液;
限用仪器:直流电源、电流计、导线、烧杯、试管、盐桥等中学化学常见的药品和仪器
请画出实验装置图,并作相应标注,同时写出正极方程式 。
锌锰干电池所含的汞、酸或碱等在废弃后进入环境中将造成严重危害。对废旧电池进行资源化处理显得非常重要。某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源。
(1)碱性锌锰干电池的电解质为KOH,总反应为Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,其负极的电极反应式为 。
(2)填充物用60℃温水溶解,目的是加快溶解速率,但必须控制温度不能太高,其原因是 。
(3)操作A的名称为 。
(4)滤渣的主要成分为含锰混合物,向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸,并不断搅拌至无气泡为止。其主要反应为2MnO(OH)+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4=3MnSO4+4CO2+6H2O。
①当1 mol MnO2参加反应时,共有 mol电子发生转移。
②MnO(OH)与浓盐酸在加热条件下也可发生反应,试写出其反应的化学方程式 。
(5)铜帽溶解时加入H2O2的目的是 (用化学方程式表示)。铜帽溶解完全后,可采用_______方法除去溶液中过量的H2O2。
(6)锌锰干电池所含的汞可用KMnO4溶液吸收。在不同pH下,KMnO4溶液对Hg的吸收率及主要产物如下图所示:
根据上图可知:
①pH对Hg吸收率的影响规律是 。
②在强酸性环境下Hg的吸收率高的原因可能是 。
化学实验有助于理解化学知识,形成化学观念,提高探究与创新能力,提升科学素养。
(1)在实验室中用浓盐酸与共热制取并进行相关实验。
①下列收集的正确装置是。
②将通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是。
③设计实验比较和的氧化性,操作与现象是:取少量新制氯水和于试管中,。
(2)能量之间可以相互转化:电解食盐水制备是将电能转化为化学能,而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。
限选材料:,,;铜片,铁片,锌片和导线。
①完成原电池甲的装置示意图,并作相应标注。
要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。
②铜片为电极之一,为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极。
③甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是,其原因是。
(3)根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(2)的材料中应选作阳极。
(届山东省烟台市高三3月模拟化学试卷)
硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。
已知:硼镁矿主要成分为Mg2B2O5•H2O,硼砂的化学式为Na2B4O7•10H2O。利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程为:
回答下列有关问题:
(1)硼砂中B的化合价为 ,溶于热水后,常用H2SO4调pH2~3制取H3BO3,反应的离子方程式为 。X为H3BO3晶体加热脱水的产物,其与Mg制取粗硼的化学方程式为 。
(2)MgCl2·7H2O需要在HCl氛围中加热,其目的是 。若用惰性电极电解MgCl2溶液,其阴极反应式为 。
(3)镁-H2O2酸性燃料电池的反应机理为Mg+H2O2+2H+==Mg2++2H2O,则正极反应式为 。若起始电解质溶液pH=1,则pH=2时溶液中Mg2+离子浓度为 。已知Ksp[Mg(OH)2]=5.610-12,当溶液pH=6时 (填“有”或“没有”)Mg(OH)2沉淀析出。
(4)制得的粗硼在一定条件下生成BI3,BI3加热分解可以得到纯净的单质硼。现将 0.020g粗硼制成的BI3完全分解,生成的I2用0.30mol·L-1 Na2S2O3(H2S2O3为弱酸)溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液18.00mL。盛装Na2S2O3溶液的仪器应为 滴定管(填“酸式”或“碱式”)。该粗硼样品的纯度为 。(提示:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
(届河北省冀州中学高三3月摸底考试理综化学试卷)
氯碱工业是最基本的化学工业之一,离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法,其生产流程如下图所示:
(1)该流程中可以循环的物质是 。
(2)电解法制碱的主要原料是饱和食盐水,由于粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等无机杂质,所以在进入电解槽前需要进行两次精制,写出一次精制中发生的离子方程式 ,若食盐水不经过二次精制就直接进入离子膜电解槽会产生什么后果 。
(3)右图是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图(阳极用金属钛网制成,阴极由碳钢网制成)。则B处产生的气体是 ,E电极的名称是 。电解总反应的离子方程式为 。
(4)从阳极槽出来的淡盐水中,往往含有少量的溶解氯,需要加入8%~9%的亚硫酸钠溶液将其彻底除去,该反应的化学方程式为 。
(5)已知在电解槽中,每小时通过1安培的直流电可以产生1.492g的烧碱,某工厂用300个电解槽串联生产8小时,制得32%的烧碱溶液(密度为1.342吨/m3)113m3,电解槽的电流强度1.45 ×104A,该电解槽的电解效率为 。
化学实验有助于理解化学知识,形成化学观念,提高探究与创新能力,提升科学素养。
(1)在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。
①下列收集Cl2的正确装置是 。
②将Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是 。
③设计实验比较Cl2和Br2的氧化性,操作与现象是:取少量新制氯水和CCl4于试管中, 。
(2)能量之间可以相互转化:电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能,而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。
限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq);铜片,铁片,锌片和导线。
完成原电池甲的装置示意图(见图15),并作相应标注。
要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。
②铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极 。
③甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是 ,其原因是 。
(3)根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(2)的材料中应选
作阳极。
某同学在探究废干电池内的黑色固体回收利用时,进行如图所示实验:
查阅教材可知,普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。请回答以下问题:
(1) 操作①的名称是 ;
(2)操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、 、泥三角和三脚架;操作③灼烧滤渣中的黑色固体时,产生一种无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,由此推测灼烧前的滤渣中存在的物质有 。
(3)往操作④的试管中加入操作③灼烧后所得黑色固体,试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体,据此可初步认定灼烧后的黑色固体为 , 操作④相关的化学方程式为 。
(4)该同学要对滤液的成分进行检验,以确认是否含有NH4+,该同学取少许滤液于试管中, 。 (填写操作与现象),则证实滤液中含有NH4+。
(5)该同学利用在废旧干电池中回收的Zn片和石墨电极,设计一个原电池实验,比较铜与锌的金属活动性强弱。
限用材料:铜片、锌片、石墨电极、稀硫酸、CuSO4溶液、ZnSO4溶液;
限用仪器:直流电源、电流计、导线、烧杯、试管、盐桥等中学化学常见的药品和仪器
请画出实验装置图,并作相应标注,同时写出正极方程式
某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。完成下列填空:
(1)图2 是图1所示装置的示意图,在图2的小括号内填写正极材料的化学式;在方括号内用箭头表示出电子流动的方向。
(2)写出正、负极反应的方程式。正极: ,负极: 。
(3)按图1装置实验,约8分钟才看到的导管中液柱上升,下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是 。
a.用纯氧气代替具支试管内的空气
b.用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物
c.用毛细尖嘴管代替玻璃导管,并向试管的水中滴加少量红墨水
(4)升高温度可以加快化学反应速率,建议用酒精灯加热具支试管。这一措施 (填“可行”或“不行”)。
(5)有同学观察到图1装置在组装时就会使导管中液面低于试管中液面,导致实验时导管中液柱上升需要更多的时间。图1装置组装时,使导管中液面低于试管中液面的原因是 。消除这一现象的简单操作是 。
已知:将KI、盐酸、试剂X和淀粉四种溶液混合,无反应发生。
①向其中滴加双氧水,发生反应:H2O2+2H++2Iˉ=2H2O+I2;
②生成的I2立即与试剂X反应,当试剂X消耗完后,生成的 I2才会遇淀粉变蓝因此,根据试剂X的量、滴入双氧水至溶液变蓝所需的时间,即可推算:H2O2+2H++2Iˉ= 2H2O+I2的反应速率。
下表为某同学依据上述原理设计的实验及实验记录(各实验均在室温条件下进行):
编号 |
往烧杯中加入的试剂及其用量(mL) |
催化剂 |
开始变蓝时间(min) |
||||
0.1 mol·Lˉ1 KI溶液 |
H2O |
0.01 mol·Lˉ1 X溶液 |
0.1mol·Lˉ1 双氧水 |
1 mol·L1 稀盐酸 |
|||
1 |
20.0 |
10.0 |
10.0 |
20.0 |
20.0 |
无 |
1.4 |
2 |
20.0 |
m |
10.0 |
10.0 |
n |
无 |
2.8 |
3 |
10.0 |
20.0 |
10.0 |
20.0 |
20.0 |
无 |
2.8 |
4 |
20.0 |
10.0 |
10.0 |
20.0 |
20.0 |
5滴Fe2(SO4)3 |
0.6 |
(1)已知:实验1、2的目的是探究H2O2浓度对H2O2+2H++2Iˉ= 2H2O+I2反应速率的影响。实验2中m= ,n= 。
(2)已知,I2与X完全反应时,两者物质的量之比为1∶2。按表格中的X和KI的加入量,加入V(H2O2)>________,才确保看到蓝色。
(3)实验1,浓度c(X)~ t的变化曲线如图,若保持其它条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出实验3、实验4,c(X) ~ t的变化曲线图(进行相应的标注)。
(4)实验4表明:硫酸铁能提高反应速率。催化剂能加快反应速率是因为催化剂 (填“提高”或“降低”)了反应活化能。
(5)环境友好型铝—碘电池已研制成功,已知电池总反应为:2Al(s)+3I2(s)2AlI3(s)。含Iˉ传导有机晶体合成物作为电解质,该电池负极的电极反应为:________________________,充电时Al连接电源的___________极。
(6)已知:N2H4(l) +2H2O2(l)= N2(g)+4H2O(g) △H1= -640kJ/mol
H2O(l)=H2O(g) △H2=+44.0kJ/mol
则0.25mol 液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 。
某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):
时间(min) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
氢气体积(mL) |
50 |
120 |
232 |
290 |
310 |
(1)哪一时间段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min)反应速率最大___________,原因是___________________________________________________。
(2)哪一时间段的反应速率最小___________,原因是_____________________。
(3)求2~3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率(设溶液体积不变) ___________。
(4)如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液:A.蒸馏水、B.NaCl溶液、C.NaNO3溶液、D.CuSO4溶液、E.Na2CO3溶液,你认为可行的是___________。
(5)把锌与盐酸的反应设计成原电池,请画出装置示意图,标明正负极,电子流动方向,写出正极的电极反应式________________________。
某同学想利用原电池反应检测Zn和Cu的金属活动性顺序。请你帮他选择适宜的材料和试剂设计一个原电池,并完成下列实验报告:
实验目的:探究Zn和Cu的金属活动性顺序
(1)电极 材料:正极: ;负极: ;
电解质溶液: 。
(2)写出电极反应式:
正极: ;负极: 。
(3)实验现象:
(4)实验结论:
如下两个反应: A、NaOH+HCl=NaCl+H2O B、2FeCl3+Fe=3FeCl2
(1)根据两反应本质,分别判断能否用于设计原电池____________________________。其理由_________________________________________________________。
(2)如果可以,请画出实验装置图,注明电解质溶液名称和正负极材料,标出电子的流动方向,写出电极反应式。
________是正极,正极反应式:___________________;
________是负极,负极反应式:__________________。
某研究小组为比较Al和Fe的金属性强弱,设计了图1所示的装置。
(1)甲中锥形瓶内盛放的液体是_______________________。
(2)若要比较产生气体的快慢,可以比较相同时间内产生气体的体积,也可以比较_ 。
(3)为了确保“Al和Fe的金属活动性不同是导致产生气体速率不同的唯一原因”,实验时需要控制好反应条件。实验时除需保证甲中液体的体积、物质的量浓度和温度相同外,还需保证___________。
(4)某兴趣小组同学利用氧化还原反应:2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4===2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O设计如下原电池,其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 mol·L-1,盐桥中装有饱和K2SO4溶液.回答下列问题:
(注:盐桥常出现在原电池中,是由琼脂和和K2SO4溶液构成的,用来在两种溶液中转移电子。)
(i)发生氧化反应的烧杯是_______ (填“甲”或“乙”).
(ii)外电路的电流方向为:从______到____.(填“a”或“b”)
(iii)电池工作时,盐桥中的SO移向______(填“甲”或“乙”)烧杯.
(iv)甲烧杯中发生的电极反应式为_________.
试题篮
()