【題目】膜技術原理在化工生產(chǎn)中有著廣泛的應用。有人設想利用電化學原理制備少量硫酸和綠色硝化劑N2O5,裝置圖如下。
(1)A裝置是__________,B裝置是_____________(填“原電池”或“電解池”)。
(2)N2O5在電解池的_____(填“c極”或“d極”)區(qū)生成,其電極反應式為______________。
(3)A裝置中通入O2的一極是____極,其電極反應式為_________________;通入SO2的一極是_____極,其電極反應式為_________________。
【答案】原電池 電解池 c極 N2O4+2HNO3-2e-2N2O5+2H+ 正 O2+4H++4e-2H2O 負 SO2-2e-+2H2OSO42-+4H+
【解析】
由于B裝置中c、d兩極均為惰性電極,不符合構成原電池的條件,因此可推知A裝置為原電池(可視作燃料電池),用來制備H2SO4,B裝置為電解池,用來制備N2O5,A裝置為B裝置提供電能。A中通入SO2的一極發(fā)生氧化反應,為原電池負極,通入O2的一極發(fā)生還原反應,為原電池正極,c電極與電池正極相連,c是陽極;d與與電池負極相連,d是陰極。
(1)由于B裝置中c、d兩極均為惰性電極,不符合構成原電池的條件,因此可推知A裝置為原電池,用來制備H2SO4,B裝置為電解池。
(2)N2O4發(fā)生氧化反應生成N2O5,所以N2O5在電解池的c極(陽極)生成,電極反應式是N2O4+2HNO3-2e-2N2O5+2H+;
(3)A裝置中O2得電子發(fā)生還原反應,通入O2的一極是正極,其電極反應式為O2+4H++4e-2H2O;SO2發(fā)生氧化反應生成硫酸,通入SO2的一極是負極,其電極反應式為SO2-2e-+2H2OSO42-+4H+。
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【題目】某配位化合物為深藍色晶體,由原子序數(shù)由小到大的A,B,C,D,E五種元素組成,其原子個數(shù)比為14∶4∶5∶1∶1。其中C,D同主族且原子序數(shù)D為C的2倍,E元素的外圍電子排布式為(n-1)dn+6ns1,試回答下列問題:
(1)該配位化合物的化學式為________________________,配合物中采取sp3雜化的原子按第一電離能由大到小排列順序為______________(用元素符號表示),1mol配離子中含有的σ鍵數(shù)目為_________________。
(2)D元素基態(tài)原子的最外層電子排布圖為_______________________________。
(3)C元素可與A元素形成兩種常見的化合物,其原子個數(shù)比分別為1∶1和1∶2,兩種化合物可以任意比互溶,解釋其主要原因為_________________________________。
(4)A元素與B元素可形成分子式為B2A2的某化合物,該化合物的分子具有平面結構,則其結構式為________,該分子中B元素的雜化方式為________。
(5)該配合物溶于水得深藍色溶液,加入乙醇溶劑,將析出深藍色的晶體,則加入乙醇的作用是____________________________________________________。
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【題目】已知在25℃,101kPa下,lg C8H18(辛烷)(相對分子質(zhì)量:114)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出48.40kJ熱量。表示上述反應的熱化學方程式正確的是( )
A. C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g);△H=-48.40kJ·mol-1
B. C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1);△H=-5518kJ·mol-1
C. C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1);△H=+5518kJ·mol-1
D. C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1);△H=-48.40kJ·mol-1
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【題目】改變0.01mol/LNaAc溶液的pH,溶液中HAc、Ac-、H+、OH-濃度的對數(shù)值lgc與溶液pH的變化關系如圖所示。若pKa=-lgKa,下列敘述錯誤的是
A. 直線b、d分別對應H+、OH-
B. pH=6時,c(HAc)>c(Ac-)>c(H+)
C. HAc電離常數(shù)的數(shù)量級為10-5
D. 從曲線a與c的交點可知pKa=pH=4.74
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【題目】某研究小組以甲苯為主要原料,采用以下路線合成醫(yī)藥中間體F和Y。
已知:①
②
③CH3COOH+CH3COOH→(CH3CO)2O+H2O
請回答下列問題:
(1)下列有關F的說法正確的是______________。
A.分子式是C7H7NO2Br B.F即能與HCl又能與NaOH應生成鹽
C.能發(fā)生取代反應和縮聚反應 D.1 mol的 F最多可以和2 mol NaOH反應
(2)C→ D的反應類型是 _____。
(3)在合成F的過程中,B→C步驟不能省略,理由是_____________________。
(4)D→E反應所需的試劑是 ___________________。
(5)寫出同時符合下列條件的A的同分異構體的結構簡式(寫出其中1個)_________________。
①苯環(huán)上只有兩種不同化學環(huán)境的氫原子②分子中含有-CHO
(6)利用已知信息,以X和乙烯為原料可合成Y,請設計合成路線(無機試劑及溶劑任選)。___________ 注:合成路線的書寫格式參照如下示例流程圖:
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【題目】FeBr2是一種黃綠色固體,某學習小組制備并探究它的還原性。
I.實驗室制備FeBr2實驗室用如圖所示裝置制取溴化亞鐵。其中A為CO2發(fā)生裝置,D和d中均盛有液溴,E為外套電爐絲的不銹鋼管,e是兩個耐高溫的瓷皿,其中盛有細鐵粉。
實驗開始時,先將鐵粉加熱至600—700℃,然后將干燥、純凈的CO2氣流通入D中,E管中反應開始。不斷將d中液溴滴入溫度為100—120℃的D中。經(jīng)過幾小時的連續(xù)反應,在鐵管的一端沉積有黃綠色鱗片狀溴化亞鐵。
(1)若在A中盛固體CaCO3,a中盛6 mol/L鹽酸。為使導入D中的CO2為干燥純凈的氣體,則圖中B、C處的裝置和其中的試劑應是:B為_____________。C為________________。為防止污染空氣,實驗時應在F處連接盛___________的尾氣吸收裝置。
(2)反應過程中要不斷通入CO2,其主要作用是____________________。
Ⅱ.探究FeBr2的還原性
(3)實驗需要200 mL 0.1 mol/L FeBr2溶液,配制FeBr2溶液除燒杯、量筒、膠頭滴管、玻璃棒外,還需要的玻璃儀器是_____________,需稱量FeBr2的質(zhì)量為:_________。
(4)取10 mL上述FeBr2溶液,向其中滴加少量新制的氯水,振蕩后溶液呈黃色。某同學對產(chǎn)生黃色的原因提出了假設:
假設1:Br一被Cl2氧化成Br2溶解在溶液中;
假設2:Fe2+被Cl2氧化成Fe3+
設計實驗證明假設2是正確的:________
(5)請用一個離子方程式來證明還原性Fe2+>Br一________:
(6)若在40 mL上述FeBr2溶液中通入3×10-3mol Cl2,則反應的離子方程式為________
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【題目】下列有關實驗安全問題的敘述中正確的是( )
A.少量的濃硫酸沾到皮膚上時,先用大量的水沖洗,再涂上硼酸溶液
B.取用化學藥品時,應特別注意觀察藥品包裝容器上的安全警示標志
C.凡是給玻璃儀器加熱,都要加墊石棉網(wǎng),以防儀器炸裂
D.各放一張質(zhì)量相同的濾紙于天平的兩托盤上,將NaOH固體放在左盤紙上稱量
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【題目】已知H2A為二元弱酸。室溫時,配制一組c(H2A)+c(HA-) +c(A2-)=0. 100mol·L-1的H2A和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物質(zhì)的量濃度隨pH的變化曲線如下圖所示。下列指定溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關系不正確的是
A. pH=2 的溶液中:c(H2A)+c(A2-)>c(HA- )
B. E點溶液中:c(Na+)-c(HA-)< 0. 100 mol L-1
C. c(Na+)= 0.100 mol·L-1的溶液中:c(H+) + c(H2A)=c(OH-)+c(A2-)
D. pH=7的溶液中:c(Na+)>2c(A2- )
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