热门试卷

工业废水中常含有一定量的Cr2O72－和CrO42－，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。

方法1：还原沉淀法

该法的工艺流程为：CrO42－Cr2O72－Cr3+Cr(OH)3↓

其中第①步存在平衡：2CrO42－(黄色)+2H＋Cr2O72－(橙色)+H2O

（1）若平衡体系的pH=2，该溶液显_______色。

（2）能说明第①步反应达平衡状态的是_______。

a. 222Cr2O72－和222CrO42－的浓度相同   

b.2v (Cr2O72－)=v (CrO42－)  

c.溶液的颜色不变

（3）第②步中，还原1molCr2O72－离子，需要_______mol的FeSO47H2O。

（4）第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH―(aq)

常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)·c3(OH―)=10-32，要使c(Cr3+)降至10-5 mol/L，溶液的pH应调至_______。

方法2：电解法

该法用Fe做电极电解含Cr2O72－的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生222Cr(OH)3沉淀。

（5）用Fe做电极的原因为_______。

（6）在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应解释）_______，溶液中同时生成的沉淀还有_______。

利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气，既价廉又环保。

（1）工业上可用组成为K2O·M2O3·2RO2·nH2O的无机材料纯化制取的氢气

①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期，两种元素原子的质子数之和为27，则R的原子结构示意图为

②常温下，不能与M单质发生反应的是        （填序号）

a.CuSO4溶液   

b.Fe2O3   

c.浓硫酸   

d.NaOH溶液  

e.Na2CO3固体

（2）利用H2S废气制取氢气来的方法有多种

①高温热分解法

已知：

在恒温密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为c mol·L－1测定H2S的转化率，结果见右图。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。据图计算985℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K=        ；说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：

②电化学法

该法制氢过程的示意图如图。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是          ；反应池中发生反应的化学方程式为       。反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为                            。

化学在环境保护中趁着十分重要的作用，催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。

（1） 催化反硝化法中，H2能将NO3—还原为N2，25℃时，反应进行10min，溶液的pH由7变为12。

①N2的结构式为            。

②上述反应离子方程式为                ，其平均反应速率v(NO3—)为       mol ∙L—1 ∙min—1

③还原过程中可生成中间产物NO2—，写出3种促进NO2—水解的方法                     。

（2）电化学降解NO3—的原理如题图所示。

①电源正极为        (填“A”或“B”)，阴极反应式为                      。

②若电解过程中转移了2mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(△m左－△m右)为      g。

金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。

（1）由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是

a.Fe2O3    

  b.NaCl     

 c.Cu2S      

d.Al2O3

（2）辉铜矿（Cu2S）可发生反应2Cu2S+2H2SO4+5O2==4CuSO4+2 H2O，该反应的还原剂是         ，当1mol O2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为    mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是

（3）右图为电解精炼银的示意图，        （填a或b）极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为

（4）为处理银器表面的黑斑（Ag2S），将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2S转化为Ag，食盐水的作用为

钒（V）及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。

（1）V2O5是接触法制硫酸的催化剂。

①一定条件下，与空气反映t min后，和物质的量浓度分别为a mol/L和b mol/L, 则起始物质的量浓度为       mol/L ；生成的化学反应速率为        mol/(L·min) 。

②工业制硫酸，尾气用_______吸收。

（2）全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如题29图所示

①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为          。

②充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由          色变为          色。

③放电过程中氢离子的作用是       和      ；充电时若转移的电子数为3.011023个，左槽溶液中n(H+)的变化量为        。

科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。

（1）实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠，化学反应方程式为_______。要清洗附着在试管壁上的硫，可用的试剂是_______。

（2）下图为钠硫高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为320℃左右，电池反应为2Na+S＝Na2Sx,正极的电极反应式为_______。M（由Na2O和Al2O3制得）的两个作用是_______。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的_______倍。

（3） Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______，向该溶液中加入少量固体CuSO4，溶液pH_______（填“增大”“减小”或“不变”）， Na2S溶液长期放置有硫析出，原因为_______（用离子方程式表示）。

氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

已知： 33CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g) △H＝206.2kJ·mol－1

33CH4(g)＋CO2(g)＝2CO(g)＋2H2(g) △H＝247.4 kJ·mol－1

2H2S(g)＝2H2(g)＋S2(g) △H＝169.8 kJ·mol－1

（1）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为_________。

（2）H2S热分解制氢时，常向反应器中通入一定比例空气，使部分H2S燃烧，其目的是_________。燃烧生成的SO2与H2S进一步反应，生成物在常温下均非气体，写出该反应的化学方程式：_________。

（3）H2O的热分解也可得到H2，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图11所示。图中A、B表示的物质依次是_________。

 （4）电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见图12（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。电解时，阳极的电极反应式为_________。

（5）Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时，Mg2Cu与H2反应，生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物（其中氢的质量分数为0.077）。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为_________。

Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在KOH加入适量AgNO3 溶液,生成Ag2O沉淀，保持反应温度为80，边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式为2AgNO3＋4KOH＋K2S2O8 Ag2O2↓＋2KNO3＋K2SO4＋2H2O

回答下列问题：

（1）上述制备过程中，检验洗涤是否完全的方法是_________。

（2）银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2 转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式：_________。

（3）准确称取上述制备的样品（设Ag2O2仅含和Ag2O）2.558g，在一定的条件下完全分解为Ag 和O2 ，得到224.0mLO2（标准状况下）。计算样品中Ag2O2的质量分数（计算结果精确到小数点后两位）。