题目内容
【题目】次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强的还原性。回答下列问题:
(1)①H3PO2属于一元中强酸,酸性略强于亚硫酸,写出其电离方程式_________
②下列说法正确的是_________
A.NaH2PO2溶液显弱碱性
B.向NaH2PO2溶液中滴加硝酸可以制得H3PO2
C.1molH3PO2最多可以和3molNaOH发生反应
D.NaH2PO2溶液中:c(Na+)=c(H3PO2)+c(H2PO2-)
(2)H3PO2可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳离子交换膜和阴离子交换膜分别只允许阳离子、阴离子通过):
①写出阳极反应式_________
②A、B、C分别是_________离子交换膜、_________离子交换膜、_________离子交换膜(填“阴”或“阳”)
③阳极室中溶液pH _________(填变大、变小或不变)
【答案】 H3PO2H++ H2PO- AD 2H2O-4e-=O2+4H+ 阳 阴 阳 变小
【解析】(1)①H3PO2属于一元中强酸,酸性略强于亚硫酸,其电离方程式为H3PO2H++ H2PO-,故答案为:H3PO2H++ H2PO-;
②A.NaH2PO2属于正盐,水解显弱碱性,正确;B.次磷酸(H3PO2)具有较强的还原性,硝酸具有氧化性,向NaH2PO2溶液中滴加硝酸,将生成的H3PO2氧化,错误;C.H3PO2为一元中强酸,lmolH3PO2可以和1molNaOH发生反应,错误;D.NaH2PO2溶液中存在物料守恒,c(Na+)=c(H3PO2)+c(H2PO2-),正确;故选AD。
(2)①氢氧根离子在阳极放电,有氧气生成,阳极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+,故答案为:2H2O-4e-=O2+4H+;
②氢氧根离子在阳极放电,有氧气生成,原料室中的次磷酸根离子通过阴离子交换膜进入产品室,阳极室生成的氢离子加入产品室,二者在产品室结合生成次磷酸( H3PO2),因此B为阴离子交换膜,A为阳离子交换膜,原料室中的钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室,生成氢氧化钠,故答案为:阳;阴;阳;
③根据2H2O-4e-=O2+4H+,阳极室中溶液的酸性增强,pH变小,故答案为:变小。
【题目】Ⅰ.工业上可用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
化学反应 | 平衡 常数 | 温度/℃[ | |
500 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g) | K2 | 1.0 | 2.50 |
③3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g) | K3 |
(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=________(用K1、K2表示)。500℃时测得反应 ③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v正________v逆(填“>”、“=”或“<”)。
(2)在3L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)—反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是_______________。 当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是______________。
Ⅱ.利用CO和H2可以合成甲醇,反应原理为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。一定条件下,在容积为VLspan>的密闭容器中充入amolCO与2amolH2合成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
(1)p1________p2(填“>”、“<”或“=”),理由是_________。
(2)该甲醇合成反应在A点的平衡常数K=_________(用a和V表示)。
(3)下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高CO转化率的是________(填字母)。
A.使用高效催化剂 B.降低反应温度
C.增大体系压强 D.不断将CH3OH从反应混合物中分离出来