题目内容
【题目】次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,具有较强还原性,回答下列问题:
(1)H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式: .
(2)H3PO2中,磷元素的化合价为 .
(3)NaH2PO2是正盐还是酸式盐?其溶液显性(填弱酸性、中性、或者弱碱性).
(4)H3PO2也可以通过电解的方法制备.工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子,阴离子通过):
①写出阴极的电极反应式 .
②分析产品室可得到H3PO2的原因 .
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2 , 将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室,其缺点是杂质.该杂质产生的原因是: .
【答案】
(1)H3PO2?H2PO2﹣+H+
(2)+1
(3)弱碱性
(4)2H++2e﹣=H2↑;阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H2PO2﹣穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2;PO43﹣;H2PO2﹣或H3PO2被氧化
【解析】解:(1.)H3PO2是一元中强酸,溶液中部分电离出氢离子,所以其电离方程式为H3PO2H2PO2﹣+H+ , 所以答案是:H3PO2H2PO2﹣+H+;
(2.)H3PO2中,总化合价为0,其中氢元素为+1价,氧元素为﹣2价,则P元素的化合价为+1价,所以答案是:+1;
(3.)由于H3PO2是一元中强酸,所以NaH2PO2为一元强碱和一元中强酸形成的正盐,所以该盐溶液由于成H2PO2﹣发生水解呈弱碱性,方程式为H2PO2﹣+H2OH3PO2+OH﹣ , 所以答案是:正盐;弱碱性;
(4.)①由于阳极中阴离子为硫酸根离子、氢氧根离子和H2PO2﹣ , 其中放电能力最强的是氢氧根离子,则阳极发生的电极反应为:4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O,阴极电极反应是溶液中氢离子得到电子发生还原反应,2H++2e﹣=H2↑所以答案是:2H++2e﹣=H2↑;②产品室可得到H3PO2的原因是因为:阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H2PO2﹣穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2 , 所以答案是:阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H2PO2﹣穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2;③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2 , 将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室,其缺点是阳极产生的氧气会把H2PO2﹣或H3PO2氧化成PO43﹣ , 产品中混有PO43﹣ ,
所以答案是:PO43﹣;H2PO2﹣或H3PO2被氧化;
【考点精析】解答此题的关键在于理解氮族元素简介的相关知识,掌握原子结构特点相同点:最外层电子数均为5个不同点:电子层数不同.
【题目】新型电池在飞速发展的信息技术中发挥着越来越重要的作用。Li2FeSiO4是极具发展潜力的新型锂离子电池电极材料,在苹果的几款最新型的产品中已经有了一定程度的应用。其中一种制备Li2FeSiO4的方法为:固相法:2Li2SiO3+FeSO4Li2FeSiO4+Li2SO4+SiO2
某学习小组按如下实验流程制备Li2FeSiO4并测定所得产品中Li2FeSiO4的含量。
实验(一)制备流程:
实验(二) Li2FeSiO4含量测定:
从仪器B中取20.00 mL溶液至锥形瓶中,另取0.2000 mol·Lˉ1的酸性KMnO4标准溶液装入仪器C中,用氧化还原滴定法测定Fe2+含量。相关反应为:MnO4- +5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,杂质不与酸性KMnO4标准溶液反应。经4次滴定,每次消耗KMnO4溶液的体积如下:
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
消耗KMnO4溶液体积 | 20.00 mL | 19.98mL | 21.38mL | 20.02mL |
(1)实验(二)中的仪器名称:仪器B ,仪器C 。
(2)制备Li2FeSiO4时必须在惰性气体氛围中进行,其原因是 。
(3)操作Ⅱ的步骤 ,在操作Ⅰ时,所需用到的玻璃仪器中,除了普通漏斗、烧杯外,还需 。
(4)还原剂A可用SO2,写出该反应的离子方程式 ,此时后续处理的主要目的是 。
(5)滴定终点时现象为 ;根据滴定结果,可确定产品中Li2FeSiO4的质量分数为 ;若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,会使测得的Li2FeSiO4含量 。(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
【题目】羰基硫(O=C=S)广泛存在于以煤为原料的各种化工原料气中,能引起催化剂中毒、化学产品质量下降和大气污染。羰基硫的氢解反应和水解反应是两种常用的脱硫方法,其反应式分别为:
①氢解反应:COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) △H1=+7kJ/mol
②水解反应:COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g) △H2
已知反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键 | C=O(CO2) | C=O(COS) | C=S | H-S | H-O |
E/kJ·mol-1 | 803 | 742 | 577 | 339 | 465 |
回答下列问题:
(1)在以上脱除COS的反应中,若某反应有1mol电子发生转移,则该反应吸收的热量为____kJ。
(2)已知热化学方程式CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H3,则△H3=_____kJ/mol。
(3)某温度下,在某密闭容器中进行COS的氢解反应
①当反应达到限度后,增大容器的体积,则正反应速率_____(填“增大”“减小”或“不变”);
②当容器体积不变时,若起始时充入COS和H2的体积比为1:2,下列情形能表明反应达到平衡状态的是______。
a.气体密度不变 b.COS与H2浓度比不变
c.混合气体的平均相对分子质量不变 d.COS体积分数不变
③当容器体积不变时,若COS和H2的起始物质的量比为1:a,平衡后COS和H2的物质的量比为1:10a,则此温度下H2平衡转化率为______(用含a的式子表示)。
(4)羰基硫的氢解或水解反应能否设计成原电池_____(能或否),理由是________。
(5)用金属储氢材料(MH)、铂(Pt)、硫酸溶液组成的原电池可以使羰基硫脱硫处理。
①原电池的负极材料是____(填化学式)。
②写出原电池的正极反应式_________,正极周围溶液pH______(填“增大”“减小”或“不变”)。
③原电池工作时,硫酸溶液的作用是___________。