【題目】氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產(chǎn)品。如圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖,圖中的離子交換膜只允許陽離子通過。
完成下列填空:
(1)寫出電解飽和食鹽水的離子方程式___。
(2)精制飽和食鹽水從圖中___位置補(bǔ)充,氫氧化鈉溶液從圖中___位置流出(選填“a”、“b”、“c”或“d”)。
(3)KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反應(yīng)生成高效的消毒殺菌劑ClO2,還生成CO2和KHSO4等物質(zhì)。
寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式___。
(4)室溫下,0.1mol/LNaClO溶液的pH___0.1mol/LNa2SO3溶液的pH(選填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)濃度均為0.1mol/L的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中,SO32-、CO32-、HSO3-、HCO3-濃度從大到小的順序?yàn)?/span>___。
已知:H2SO3:Ki1=1.54×102,Ki2=1.02×107,HClO:Ki1=2.95×108,H2CO3:Ki1=4.3×107,Ki2=5.6×1011。
【答案】2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- a d 2KClO3+ H2C2O4+ 2H2SO4= 2ClO2+2CO2+2KHSO4+2H2O 大于 c(SO32–)>c(CO32–)>c(HCO3–)>c(HSO3–)
【解析】
電解食鹽水時,陽極氯離子失電子生成氯氣,陰極氫離子得電子生成氫氣。圖中的離子交換膜只允許陽離子通過,即只允許鈉離子、氫離子通過向陰極移動。
(1)電解飽和食鹽水時,溶液中的陽離子H+在陰極得到電子變?yōu)?/span>H2逸出,使附近的水溶液顯堿性,溶液中的陰離子Cl-在陽極失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),產(chǎn)生Cl2。反應(yīng)的離子方程式是2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-。
(2)隨著電解的進(jìn)行,溶質(zhì)NaCl不斷消耗,所以應(yīng)該及時補(bǔ)充。陽極氯離子不斷消耗,鈉離子向陰極移動,導(dǎo)致陽極區(qū)鈉離子、氯離子減少,故精制飽和食鹽水從與陽極連接的圖中a位置補(bǔ)充。由于陰極H+不斷放電,附近的溶液顯堿性,氫氧化鈉溶液從圖中d位置流出。
(3)KClO3有氧化性,H2C2O4有還原性,在酸性條件下KClO3可以和草酸(H2C2O4)生成高效的消毒殺菌劑ClO2,還生成CO2和KHSO4等物質(zhì)。則根據(jù)電子守恒及原子守恒,可得該反應(yīng)的化學(xué)方程式是:2KClO3+ H2C2O4+ 2H2SO4= 2ClO2+2CO2+2KHSO4+2H2O。
(4)NaClO、Na2SO3都是強(qiáng)堿弱酸鹽,形成鹽的酸越弱,鹽水解程度就越大。消耗的離子濃度越大,當(dāng)溶液達(dá)到平衡時,剩余的離子濃度就越小。由于H2SO3的Ki2=1.02×10-7;HClO的Ki1=2.95×10-8,所以酸性:HSO3->HClO,因此溶液的pH: NaClO> Na2SO3。
(5)由于電離程度:H2SO3> H2CO3>HSO3->HCO3-,濃度均為0.1 mol/L 的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中,水解程度:CO32–>SO32–,所以離子濃度:SO32–>CO32–;水解產(chǎn)生的離子濃度:HCO3-> HSO3-。但是鹽水解程度總的來說很小,主要以鹽電離產(chǎn)生的離子存在。所以在該溶液中SO32–、CO32–、HSO3–、HCO3–濃度從大到小的順序?yàn)?/span>c(SO32–)>c(CO32–)>c(HCO3–)
>c(HSO3–)。
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【題目】一定溫度下,水存在H2OH++OH--Q的平衡,下列敘述一定正確的是( )
A.向水中滴入少量稀鹽酸,平衡逆向移動,Kw減小
B.將水加熱,Kw增大,pH減小
C.向水中加入少量固體NH4Cl,平衡逆向移動,c(H+)降低
D.向水中加入少量固體硫酸鈉,c(H+)=10-7mol/L,Kw不變
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【題目】乙烯是重要的化工原料,以乙烯為原料在不同條件下可合成下列物質(zhì)(部分條件未標(biāo)出)。完成下列填空:
(1)乙醇能與乙酸反應(yīng)生成有果香味的物質(zhì),其名稱為_______,該反應(yīng)類型是_________。
(2)反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式是 _________________,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 _____________。
(3)反應(yīng)③用KOH的乙醇溶液處理二氯乙烯的方程式為 ________。
(4)苯乙烯中所含官能團(tuán)的名稱 ____________________。
(5)苯乙烯合成聚苯乙烯的化學(xué)方程式是 _______________________。
(6)以乙醇和苯乙烯為原料合成有機(jī)物,寫出合成路線圖。______
合成路線流程圖實(shí)例如下:
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【題目】25℃時,向0.1 mol/L醋酸中加入少量NaAc固體,肯定減小的是
A.c(H+)·c(OH-)B.溶液的導(dǎo)電能力C. D.c(OH-)
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【題目】氨水是氨氣的水溶液,主要用作化肥,F(xiàn)有25℃時0.1 mol/L的氨水,請回答以下問題:
(1)若向氨水中加入少量硫酸銨固體,此時溶液中的c(NH4+)_________,溶液的pH_________(填“增大”“減小”“不變”)。
(2)若向氨水中加入稀硫酸,使其恰好中和,寫出反應(yīng)的離子方程式:____________;所得溶液的pH_________7(填“>”、“<”或“=”),用離子方程式表示其原因________。
(3)若向氨水中加入pH=1的硫酸,且氨水與硫酸的體積比為1:1,則所得溶液中各離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順是_______
(4)實(shí)驗(yàn)室可用向濃氨水中加入CaO的方法制取氨氣,從氨水中存在的平衡入手分析產(chǎn)生NH3的原因:__________
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【題目】如圖是一個電化學(xué)原理的示意圖。已知甲池的總反應(yīng)式為:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O。填寫下列空白:
(1)請寫出甲、乙兩池的名稱。甲電池是______,乙池是______。
(2)甲池中通入CH3OH的電極名稱是___,電極反應(yīng)方程式為:______;乙池中B(石墨)電極的名稱是_______。
(3)電解過程中,乙池溶液pH的變化為_______(“升高”、“降低”或“不變”)。
(4)當(dāng)乙池中A(Fe)極的質(zhì)量增加5.40 g時,甲池中理論上消耗O2_____mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
(5)若乙池中的AgNO3換成一定量CuSO4溶液,通電一段時間后,向所得的溶液中加入0.1 molCu(OH)2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH,則電解過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為___mol。(忽略溶液體積的變化)
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【題目】下列反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng),又是吸熱反應(yīng)的是( )
A.鋁片與稀硫酸的反應(yīng)
B.Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)
C.灼熱的炭與CO2的反應(yīng)
D.甲烷在O2中的燃燒反應(yīng)
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【題目】甲烷作為一種新能源在化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,請回答下列問題。
(1)高爐冶鐵過程中,甲烷在催化反應(yīng)室中產(chǎn)生水煤氣(CO和H2)還原氧化鐵,有關(guān)反應(yīng)為:CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) ΔH=260 kJ·mol-1
已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)
ΔH=-566 kJ·mol-1。
則CH4與O2反應(yīng)生成CO和H2的熱化學(xué)方程式為_________________________________。
(2)如下圖所示,裝置Ⅰ為甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液),通過裝置Ⅱ實(shí)現(xiàn)鐵棒上鍍銅。
①a處應(yīng)通入________(填“CH4”或“O2”),b處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是__________________________________。
②電鍍結(jié)束后,裝置Ⅰ中溶液的pH________(填寫“變大”“變小”或“不變”,下同),裝置Ⅱ中Cu2+的物質(zhì)的量濃度________。
③電鍍結(jié)束后,裝置Ⅰ溶液中的陰離子除了OH-以外還含有________(忽略水解)。
④在此過程中若完全反應(yīng),裝置Ⅱ中陰極質(zhì)量變化12.8 g,則裝置Ⅰ中理論上消耗甲烷________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
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【題目】25℃時,在含有大量PbI2的飽和溶液中存在著平衡PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI溶液,下列說法正確的是( )
A.平衡逆向移動I-濃度減小B.溶度積常數(shù)Ksp減小
C.沉淀溶解平衡不移動D.PbI2的溶解度減小
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