题目
题型:不详难度:来源:
Ⅰ.氯碱工业中常用离子交换膜法电解制碱(如图1所示)。
(1)写出图1中阴极的电极反应式 。
(2)已知阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过。工业上若用图2装置电解饱和Na2SO4溶液来生产纯净的NaOH和H2SO4,则该装置最主要的缺陷是 。
Ⅱ.辉钼矿(MoS2)是一种重要的矿物。图3是辉钼矿多层焙烧炉的示意图,其中1,2,3,…是炉层编号。580,600,610,…是各炉层的温度(℃)。图4给出了各炉层固体物料的物质的量百分含量。
已知:MoS2焙烧生成1molMoO3的反应热△H1=-1011KJ/mol;MoO2氧化生成1molMoO3的反应热△H2=-154KJ/mol。试回答:
(1)验证辉钼矿焙烧生成的气体是SO2而不是SO3的方法是 。
(2)辉钼矿焙烧生成的气体能使硫酸酸化的KMnO4溶液褪色,用化学方程式表示褪色的原因 。
(3)第6炉层存在的固体物质分别是MoS2、MoO3、MoO2,则它们的物质的量之比为 。
(4)图4表明,中间炉层(4~6)可能存在一种“固体+固体→固体+…”的反应,请写出该反应的热化学反应方程式 。
答案
Ⅰ (1)2H2O + 2e—= H2↑ + 2OH— 或2H+ + 2e—= H2↑
(2) 缺阴离子交换膜 (3分,合理答案均计分)
Ⅱ (1)收集少量气体,将气体通入品红溶液中,观察到品红溶液褪色,加热又恢复原色 (合理答案均计分)
(2) 5SO2 + 2H2O + 2KMnO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
(3) 1:1:3
(4) MoS2(s) + 6MoO3(s) = 7MoO2(s) + 2SO2(g) △H=+67KJ/mol (3分)
解析
试题分析:I、(1)阴极是水中的氢离子放电生成氢气,电极反应式为2H2O + 2e—= H2↑ + 2OH—
(2)该装置中缺少阴离子交换膜,不能阻止氢离子的定向移动,则阳极得不到硫酸产品;
II、(1)二氧化硫的检验使用品红溶液,收集少量气体,将气体通入品红溶液中,观察到品红溶液褪色,加热又恢复原色 ;
(2)焙烧生成的气体能使硫酸酸化的KMnO4溶液褪色,实际是二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液的氧化还原反应,化学方程式为 5SO2 + 2H2O + 2KMnO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
(3)根据图4可知MoS2、MoO3、MoO2的物质的量之比近似等于1:1:3;
(4)图4表明,中间炉层(4~6)中可能存在一种“固体+固体→固体+…”的反应,依据图象变化减小的是反应物,增大的是生成物,反应的化学方程式为:MoS2+6MoO3=7MoO2+2SO2;根据MoS2焙烧生成1molMoO3的反应热△H1=-1011KJ/mol;MoO2氧化生成1molMoO3的反应热△H2=-154KJ/mol及盖斯定律计算出MoS2+6MoO3=7MoO2+2SO2的反应热为+67KJ/mol ,所以该反应的热化学方程式为MoS2(s) + 6MoO3(s) = 7MoO2(s) + 2SO2(g) △H=+67KJ/mol
核心考点
举一反三
(1)蕴藏在海底的可燃冰是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体.被称之为“未来能源”。在25℃、101 kPa下,1g甲烷完全燃烧生成和液态水时放热55.6 kJ。甲烷燃烧的热化学方程式为 ______:相同条件下,356 g可燃冰(分子式为CH4·9H2O,Mr=178)释放的甲烷气体完全燃烧生成CO2和液态水,放出的热量为_______kJ。
(2)二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源,具有清洁、高效的优良性能。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制各二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:
甲醇合成反应:
(Ⅰ)CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g) △H1=-90.1kJ•mol-1
(Ⅱ)CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-49.0kJ•mol-1
水煤气变换反应:(Ⅲ)CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2 (g) △H3=-41.1kJ•mol-1
二甲醚合成反应:(Ⅳ)2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=-24.5kJ•mol-1
①分析二甲醚合成反应(iv)对于CO转化率的影响___________________________________。
②由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为:__________________。根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响_________________________________。
(3)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点。若电解质为碱性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为______________________,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生________电子的电量。
A.S(g)+O2(g)==SO2(g)△H1;S(s)+O2(g)==SO2(g) △H2,则:△H1>△H2 |
B.C(石墨,s)=C(金刚石,S)△H="+1.9" kJ/mol,则由石墨制取金刚石的反应是吸热反应,金刚石比石墨稳定 |
C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(I)△H=﹣57.4 kJ/mol,则:含20 gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全反应,放出的热量为28.7 kJ |
D.2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=﹣221 kJ/mol,则碳的燃烧热等于110.5kJ/mol |
①若反应①②③均为水溶液中的置换反应,A、D、E都为卤素单质,化合物中的阳离了均为Na+,则A、D、E的氧化性由弱到强的顺序为 (写化学式)。在一定条件下E和D以物质的量比为5:l在硫酸溶液中恰好完全反应,写出该反应的离子方程式: 。
②若把B、C、F三种溶液汇集在一起得到1L混合溶液,并物质的转化关系给其中加入一定量的E,溶液中卤素阴离子的物质的量与通入E的体积(标准状况)的关系如下表所示(x和y均大于0)。
各离子的量与E的体积的关系
I.当通入E的体积为2.8L时,溶液中发生反应的离子方程式为 。
II.x= ,y= (填具体数据)。
III.当通入E的体积为11.2L时,该溶液中c(Na+)=____ mol·L-1(通入E后溶液的体积变化忽略不计)。
(2)用H2O2可除去工业尾气中的Cl2,相关反应:
H2O2(1)+Cl2(g)2HCl(g)+O2(g)△H>0.
①为了提高H2O2的除氯效果,采取的措施最好的是 (只改变一种条件),其原因是: 。
(g)+O2(g)= H2O(1), △H2 = -285.84kJ·mol-l
Cl2(g)+ H2(g)= 2HCl(g), △H3 = -184.6kJ·mol-l
则H2O2(1)与Cl2(g)反应生成HCl(g)和O2(g)的热化学方程式为 。
(1)操作I用到硅酸盐材质的仪器有烧杯、玻璃棒和_______ _____(填仪器名称)。
(2)稀硫酸浸泡时反应的离子方程式为_______________________________________;该反应中若析出19.2g单质A,共转移____________mo1电子。浸泡时反应速率较慢,下列措施不能提高浸泡时反应速率的是________(填代号)。
a.将矿石粉碎
b.提高浸泡温度
c.适当增大硫酸浓度
d.改变软锰矿与闪锌矿的比例
(3)由硫酸锰溶液可得到固体碳酸锰,然后在空气中煅烧碳酸锰制备MnO2。已知:
写出碳酸锰在空气中煅烧生成MnO2的热化学方程式_________________________。
(4)用惰性电极电解硫酸酸化的硫酸锰溶液制备MnO2的装置如下图所示:
①a应与直流电源的_________(填“正”或“负”)极相连。.
②电解过程中氢离子的作用是______________和_____________;若转移的电子数为个,左室溶液中的变化量为________________。
⑴人们常用催化剂来选择反应进行的方向。下图所示为一定条件下1mol CH3OH与O2发生反应时,生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。在有催化剂作用下,CH3OH与O2反应主要生成 (填“CO、CO2或HCHO”)。
②2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g)
△H= 。
③在稀硫酸催化下,HCHO可以通过反应生成分子式为C3H6O3的环状三聚甲醛分子,其分子中同种原子的化学环境均相同。写出三聚甲醛的结构简式: 。
④甲醇制取甲醛可用Ag作催化剂,含有AgCl会影响Ag催化剂的活性,用氨水可以溶解除去其中的AgCl,写出该反应的离子方程式: 。
⑵一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程:
①在铜的作用下完成工业尾气中SO2的部分催化氧化,所发生反应为:
2SO2+2n Cu+(n+1)O2+(2-2 n) H2O=2n CuSO4+(2-2n) H2SO4
从环境保护的角度看,催化脱硫的意义为 ;每吸收标准状况下11.2L SO2,被SO2还原的O2的质量为
g。
②利用下图所示电化学装置吸收另一部分SO2,并完成Cu的再生。写出装置内所发生反应的离子方程式 。
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