题目内容
【题目】现有阳离子交换膜,阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽。利用氯碱工业中的离子交换膜技术原理,可电解Na2SO4溶液生产NaOH溶液和H2SO4溶液。下列说法中正确的是
A. 阴极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑ B. 从A口出来的是NaOH溶液
C. b是阳离子交换膜,允许Na+通过 D. Na2SO4溶液从G口加入
【答案】C
【解析】A、阴极是氢离子放电,阴极发生的反应为:H++2e﹣═H2↑,选项A错误;B、连接电源正极的是电解池的阳极,连接电源负极的是电解池的阴极,A为阳极是氢氧根离子放电产生的气体是氧气,同时生成氢离子,则阳极附近生成硫酸,则从A口出来的是H2SO4溶液,选项B错误;C、在阴极室一侧放置阳离子交换膜,只允许通过阳离子,故b是阳离子交换膜,允许Na+通过,选项C正确;D、NaOH在阴极附近生成,则Na2SO4溶液从F口加入,选项D错误。答案选C。
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【题目】粉煤灰(主要含有SiO2、Fe2O3、Al2O3等)是燃煤发电过程中产生的废渣。粉煤灰的综合利用具有很大的价值。
(1)煤炭在火炉中燃烧很旺时,在往炉膛内的热煤炭上喷洒少量水的瞬间,炉子内火会更旺。如果烧去同量的煤炭,喷洒过水的和没有喷洒过水的煤炭相比较,它们放出的总热量___(填“相同”或“不相同”)。这是因为:________________________。
(2)研究人员通过实验对粉煤灰中铝和铁元素的分离工艺进行了研究。
①以硫酸溶液分解粉煤灰,使其中的铝、铁元素溶出,过滤实现初步分离。向分离所得的滤液中加入还原剂使Fe3+转化为Fe2+,结合下表分析其原因:___________________
物质 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 |
沉淀区间(pH) | 7.06~895 | 1.94~3.20 | 3.69~4.8 |
②使用碱性较弱的氨水为pH调节剂,进行分离实验。反应终点的pH对铝和铁分离效果的影响如图1。根据实验结果,为达到好的分离效果,反应过程中控制pH的范围是____________。
(3)工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成甲烷研究得出,甲烷分解时,几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)的关系如图2所示。
①T℃时,向1L恒容密闭容器中充入0.3molCH4只发生反应2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)。达到平衡时,测得c(C2H4)=c(CH4)。该反应的△H___(填“>”或“<”)0,CH4的平衡转化率为________。
②列式计算反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)在图中A点温度时的平衡常数Kp=________(用平衡分压代替平衡浓度列式计算,不要求写单位,lg0.05=-1.3)。