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高中化学

由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4的实验流程可表示如下:

(1)操作Ⅱ的名称是____________。
(2)可循环利用的物质____________(填化学式)。
(3)反应②的产物中,氧化产物与还原产物的物质的量之比是______。
(4)反应②中“酸化”时不能选择下列酸中的______(填字母序号)
A.稀盐酸    B.稀硫酸     C.稀醋酸
(5)电解猛酸钾溶液也可以得到高锰酸钾,其阴极反应式为:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,如下图,b作____________极,电解池的阳极反应式是____________;若电解过程中收集到2.24L H2(标准状况),则得到高锰酸 钾____________克。(提示:阴离子放电顺序MnO42->OH-

  • 题型:未知
  • 难度:未知

下图为细菌冶铜和火法冶铜的主要流程。

(1) 硫酸铜溶液一般呈________(填“酸”、“碱”或“中”)性,原因是________    (用离子方程式表示)。写出电解硫酸铜溶液的化学方程式:______________(电解过程中,始终无氢气产生)。
(2)细菌冶金又称微生物浸矿,是近代湿法冶金工业上的一种新工艺。细菌冶铜与火法冶铜相比,优点为________________(写出一点即可)。

(3) 用惰性电极分别电解浓的氯化铜溶液和硫酸铜溶液。电解浓的氯化铜溶液时发现阴极有金属铜生成,同时阴极附近会出现棕褐色溶液。而电解硫酸铜溶液时,没有棕褐色溶液生成。下面是关于棕褐色溶液成分的探究
①有同学认为,阴极附近出现的棕褐色溶液是氯气反应的结果,你认为他的猜测是否正确?________(填“正确”或“不正确"),原因是__________
资料1:
一般具有混合价态(指化合物中同一元素存在两种不同的化合价,如Fe3O4中的 Fe元索)的物质的颜色比单一价态的物质的颜色要深。
资料2:
CuCl微溶于水,能溶于浓盐酸。
②猜想:棕褐色溶液中可能含有的离子是________(填3种主要离子符号)。
③验证猜想:完成实验方案(配制棕褐色溶液)。
取少量________固体于试管中,加入________使其溶解,再加入________溶液,观察现象。
④已知电解前,U形管中加入了________100mL0.5 mol . L1 CuCl2溶液,电解结朿时电路中一共转移了 0.03 mol电子,且阴极生成0. 64 g铜,则形成的低价阳离子的物质的量为________mol。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

以黄铜矿精矿为原料,制取硫酸铜及金属铜的工艺如下所示:
Ⅰ.将黄铜矿精矿(主要成分为CuFeS2,含有少量CaO、MgO、Al2O3)粉碎
Ⅱ.采用如下装置进行电化学浸出实验

将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区,恒速搅拌,使矿粉溶解。在阴极区通入氧气,并加入少量催化剂。
Ⅲ.一段时间后,抽取阴极区溶液,向其中加入有机萃取剂(RH)发生反应:
2RH(有机相)+ Cu2+(水相)R2Cu(有机相)+ 2H(水相)
分离出有机相,向其中加入一定浓度的硫酸,使Cu2+得以再生。
Ⅳ.电解硫酸铜溶液制得金属铜。
(1)黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应:
CuFeS2 + 4H= Cu2+ + Fe2+ + 2H2S    2Fe3+ + H2S = 2Fe2+ + S↓+ 2H
① 阳极区硫酸铁的主要作用是       
② 电解过程中,阳极区Fe3+的浓度基本保持不变,原因是       
(2)阴极区,电极上开始时有大量气泡产生,后有固体析出,一段时间后固体溶解。写出上述现象对应的反应式       
(3)若在实验室进行步骤Ⅲ,分离有机相和水相的主要实验仪器是       ;加入有机萃取剂的目的是       
(4)步骤Ⅲ,向有机相中加入一定浓度的硫酸,Cu2+得以再生的原理是       
(5)步骤Ⅳ,若电解200mL0.5 mol/L的CuSO4溶液,生成铜3.2 g,此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是       

  • 题型:未知
  • 难度:未知

科学家一直致力于“人工固氨”的新方法研究。目前合成氨技术原理为:N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)+92.4 kJ/mol673K,30MPa下,上述合成氨反应中n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如右图所示。

(1)下列叙述正确的是
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点c处反应达到平衡
C.点d和点e处的n (N2)相同
D.773K,30MPa 下,反应至t2时刻达到平衡,则n(NH3)比图中e点的值大
(2)在容积为2.0 L恒容得密闭容器中充入0.80 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),673K、30MPa下达到平衡时,NH3的体积分数为20%。该条件下,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的平衡常数值为:___。
(3)K值越大,表明反应达到平衡时(    )。
A. H2的转化率一定越高    B.NH3的产量一定越大
C.正反应进行得越完全    D.化学反应速率越大
(4)1998年希腊亚里斯多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+),实现了高温、常压下高转化率的电解合成氨。其实验装置如图。阳极的电极反应为:H2-2e→2H+,则阴极的电极反应为:_____________。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

2013年初,雾霾天气多次肆虐我国中东部,该地区PM2.5严重超标。研究表明,PM2.5约60%来源于某些气体污染物在空气中转变而成的二次颗粒物。这些气体污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨气、挥发性有机物。因此,控制、治理PM2.5污染源成为环保的重要课题。
(1)研究表明,TiO2在紫外线照射下会使空气中的某些分子产生活性基团OH,如图所示,OH与NO2的反应为NO2+OHHNO3。写出OH与NO反应的化学方程式:_____________,该反应中被氧化的元素是       

(2)如图所示的电解装置能吸收和转化NO2、NO和SO2。阴极排出的溶液中含S2O42-离子,能吸收NOx气体,生成的SO32-可在阴极区再生。请将S2O42-吸收NO2的离子方程式配平,并标明电子转移的方向和数目。
____S2O42-+____NO2+____OH    SO32-+____N2+____

(3)已知上述电解装置阳极反应为:SO2-2e+2H2OSO42-+4H,阴极生成的吸收液每吸收标准状况下7.84 L的气体,阳极区新生成质量分数为49%的硫酸100 g,则被吸收气体中NO2和NO的物质的量之比为             
(4)PM2.5产生的主要来源是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物,大多含有重金属等有毒物质。一般而言,粒径2.5微米至10微米的粗颗粒物主要来自扬尘等;2.5微米以下的细颗粒物(PM2.5)则主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤)、挥发性有机物的排放等。请你结合信息,给出降低PM2.5排放的对策(至少两条):           ______     

  • 题型:未知
  • 难度:未知

铝及其化合物在生产生活中具有重要的作用。
(1)铝在元素周期表中的位置是                      
(2)已知电负性的数值表示原子对电子吸引能力的相对大小。以下是几种原子的电负性数值:

元素




电负性
0.9
1.2
χ
1.8

 
①铝的电负性χ的范围是                    
②电负性的数值与元素金属性的关系是                                      
③下列实验能比较镁和铝的金属性强弱的是          
a.测定镁和铝的导电性强弱
b.测定等物质的量浓度的Al2(SO4)3和MgSO4溶液的pH
c.向0.1 mol/LAlCl3和0.1 mol/L MgCl2中加过量NaOH溶液
(3)铝热法是常用的金属冶炼方法之一。
已知:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)   ΔH1=-3352 kJ/mol
Mn(s)+O2(g)=MnO2(s)    ΔH2= -521 kJ/mol
Al与MnO2反应冶炼金属Mn的热化学方程式是                                 
(4)冶炼金属铝时,用石墨做电极电解熔融Al2O3。液态铝在(填“阴”或“阳”)    极得到,电解过程中,阳极石墨需要不断补充,结合电极反应说明其原因是                           

  • 题型:未知
  • 难度:未知

二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
(1)工业上制备ClO2的反应原理常采用:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。
① 浓盐酸在反应中显示出来的性质是_______(填序号)。

A.只有还原性 B.还原性和酸性 C.只有氧化性 D.氧化性和酸性

② 若上述反应中产生0.1 mol ClO2,则转移电子的物质的量为_______mol。
(2)目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。
 
①上图示意用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。写出阳极产生ClO2的电极反应式:__________。
②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时,停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为_________mol;用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因______________。
(3)ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2和CN-等有明显的去除效果。某工厂污水中含CN- a mg/L,现用ClO2将CN-氧化,只生成两种气体,其离子反应方程式为_______;处理100 m3这种污水,至少需要ClO2 _______ mol 。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

硫元素的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)400℃,1.01× Pa下,容积为1.0L的密闭容器中充入0.5molSO2,(g)和0.3 molO2 (g),发生反应中n(SO3)和n(O2)随时间变化的关系如图所示。反应的平衡常数K=_______;0到10 min内用SO2:表示的平均反应速率_________。更具图中信息,判断下列叙述中正确的是_____(填序号)。

A.a点时刻的正反应速率比b点时刻的大
B.c点时刻反应达到平衡状态
C.d点和e点时刻的c(O2)相同
D.若5 00℃,1.01×Pa下,反应达到平衡时,n( SO3)比图中e点时刻的值大

(2)用NaOH溶液吸收工业废气中的SO2,当吸收液失去吸收能力时,25℃时测得溶液的pH=5.6,溶液中Na,H, HSO- 3,SO2- 3离子的浓度由大到小的顺序是__________________
(3)可通过电解法使(2)中的吸收液再生而循环利用(电极均为石墨电极),其工作示意图如下:

HSO- 3在阳极室反应的电极反应式为_______________________________.
阴极室的产物_________________。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

碘及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途。解答下列与碘元素有关的试题:
(1)碘是人体中的微量元素之一,是一种智力元素。国家推广“加碘食盐”,其中一般加入的是KIO3,而不是KI。其原因是                               
(2)常温下,NH4I是一种固体,一定温度下在密闭容器中发生下面的反应:
① NH4I(s)  NH3(g)  + HI(g)
② 2HI(g)  H2(g) + I2(g)
达到平衡时,缩小容器体积,增大体系压强,混合气体的颜色        (填“加深”或“变浅”或“不变”);达到平衡时,反应②的化学平衡常数表达式为           ;达到平衡时c(H2)=0.5mol/L,反应①的化学平衡常数为20,则 c (HI) =                
(3)如图,在粗试管中加入饱和的KI溶液,然后再加入苯,插入两根石墨电极,接通直流电源。连接电源负极的电极为     极,电极反应式为                 。通电一段时间后,断开电源,振荡试管,上层溶液为      色。

(4)已知Ksp(PbI2)=7.1×10-9mol3/L3。在盛有澄清的PbI2饱和溶液的试管中,滴加浓度为0.1mol/L的碘化钾溶液,振荡,可以观察到溶液中有黄色浑浊产生,这些黄色浑浊的成分是          

  • 题型:未知
  • 难度:未知

CO2和CH4是两种重要的温室气体,通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
(1)250℃时,以镍合金为催化剂,向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4,发生如下反应:CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表:

物质
CH4
CO2
CO
H2
体积分数
0.1
0.1
0.4
0.4

 
①此温度下该反应的平衡常数K=     
②已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H="-890.3" kJ·mol-1
CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2 (g) △H="2.8" kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H="-566.0" kJ·mol-1
反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) 的△H=     
(2)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是   

②为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是   
③将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为     
(3)以CO2为原料可以合成多种物质。
①聚碳酸酯是一种易降解的新型合成材料,它是由加聚而成。写出聚碳酸酯的结构简式:   
②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解,CO2在铜电极上可转化为甲烷,该电极反应方程式为     

  • 题型:未知
  • 难度:未知

化工原料红矾钠(重铬酸钠:Na2Cr2O7•2H2O)主要是以铬铁矿(主要成份为FeO•Cr2O3,还含有A12O3、 SiO2等杂质)为主要原料生产,其主要工艺流程如下:

步骤①中主要反应的化学方程式为:4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
(1)①中反应是在回转窑中进行,反应时需不断搅拌,其作用是              
(2)杂质A12O3、SiO2在①中转化的化学反应方程式为                   
(3)用化学平衡移动原理说明③中煮沸的作用是              (用离子方程式结合文字说明),若调节pH过低产生的影响是                   
(4)⑤中酸化是使CrO42转化为Cr2O72,写出该反应的离子方程式:                           
(5)工业上还可用电解法制备重铬酸钠,其装置示意图如下:

阴极发生的电极反应式为:              
阳极发生的电极反应式为:              

  • 题型:未知
  • 难度:未知

铁及其化合物在生产、生活中应用广泛。
(1)一定条件下,Fe与CO2可发生反应:
2Fe(s)+3CO2(g)Fe2O3(s)+3CO(g)
该反应的平衡常数(K ) 随温度(T ) 升高而增大。
①该反应的平衡常数K= ______。(填表达式)
②下列措施中,能使平衡时c(CO)/c(CO2) 增大的是    (填标号)。

A.升高温度 B.增大压强
C.充入一定量CO D.再加一些铁粉

(2)图1装置发生反应的离子方程式为                                         

(3)图2装置中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液,乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液。反应一段时间后,停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞溶液,观察到石墨电极附近首先变红。

① 电源的M端为     极,甲烧杯中铁电极的电极反应为                    
② 乙烧杯中电解反应的化学方程式为                                     
③ 停止电解,取出Cu电极,洗涤、干燥、称量、电极增重 0.64 g,甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为      mL 。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

高中化学探究电解池作用填空题