(I)下图是一些常见的单质.化合物之间的转化关系图,有些反应中的部分物质被略去.A为含14个电子的双原子分子,C.E为金属单质,B化合物中含E原子质量含量为70%.反应①②均为工业上的重要反应.

请回答下列问题:
(1)D的电子式为

(2)K的化学式为
FeCl3
FeCl3

(3)写出B与C高温反应生成E和F的化学方程式:
Fe2O3+Al
 高温 
.
 
Fe+Al2O3
Fe2O3+Al
 高温 
.
 
Fe+Al2O3

(4)写出D与J的稀溶液反应生成G的离子方程式:
CO2+OH-=HCO3-
CO2+OH-=HCO3-

(5)I→L的离子方程式
Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
Al3++4OH-=AlO2-+2H2O

(II)随着尖端技术的发展,氟的用途日益广泛,如用F2将UF4氧化成UF6,然后用气体扩散法使铀的同位素235U和238U分离.而氟单质的制备通常采用电解氧化法.下图是电解熔融的氟氢化钾(KHF2)和无水氟化氢的混合物,其装置如图:
(1)已知阴极的反应为:2HF2-+2e-=H2+4F-则电解的总反应为:
2KHF2
 电解 
.
 
2KF+H2↑+F2
2KHF2
 电解 
.
 
2KF+H2↑+F2

(2)出口1是(写化学式,下同)
F2
F2
,出口2是
H2
H2

(3)在电解质的熔盐中常加入另一种氟化物(AlF3),他的作用是①减少HF的挥发②
降低电解质的熔点
降低电解质的熔点

(4)随着电解的进行有一种物质会不断被消耗,需要从入口处进行补充,则从入口处加入的物质是(写化学式)
HF
HF

(5)化学家Karl Chrite首次用化学方法制的氟,这是1986年合成化学研究上的一大突破.具体制法为:
①4KMnO4+4KF+20HF=4K2MnF6+10H2O+3O2
②SbCl5+5HF=SbF5+5HCl
③2K2MnF6+4SbF5
 423K 
.
 
4KSbF6+2MnF3+F2
则下列说法正确的是
C
C

A.反应①中KMnO4既是氧化剂又是还原剂,K2MnF6是氧化产物
B.反应③中K2MnF6一定是氧化剂可能还起到还原剂的作用,SbF5一定不是氧化剂
C.反应②能够发生可能原因是生成稳定的络合物SbF5的缘故
D.生成0.5mol的F2整个反应过程中转移的电子总数是4NA个.
过氧化氢和臭氧都是常见的绿色氧化剂,在工业生产中有着重要的用途.
(1)据报道以硼氢化合物NaBH4(B的化合价为+3价)和H2O2作原料的燃料电池,可用作通信卫星电源.负极材料采用Pt/C,正极材料采用MnO2,其工作原理如图1所示.该电池放电时正极的电极反应式为:
H2O2+2e-=2OH-
H2O2+2e-=2OH-
;以MnO2做正极材料,可能是因为
MnO2对电极反应具有催化作用
MnO2对电极反应具有催化作用

(2)火箭发射常以液态肼(N2H4)为燃料,液态过氧化氢为助燃剂.
已知:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ?mol-1H2O2(l)=H2O(l)+1/2O2(g)△H=-98.64kJ?mol-1
H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ?mol-1反应N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) 的△H=
-643.28kJ?mol-1
-643.28kJ?mol-1

(3)O3可由臭氧发生器(原理如图2所示)电解稀硫酸制得.
①图中阴极为
A
A
(填“A”或“B”).
②若C处通入O2,则A极的电极反应式为:
O2+4H++4e-=2H2O
O2+4H++4e-=2H2O

③若C处不通入O2,D、E处分别收集到11.2L和有4.48L气体(标准状况下),则E处收集的气体中O3所占的体积分数为
50%
50%

(忽略O3的分解).
(4)新型O3氧化技术对燃煤烟气中的NOx和SO2脱除效果显著,锅炉烟气中的NOx 95%以上是以NO形式存在的,可发生反应NO(g)+O3 (g)
催化剂
.
NO2(g)+O2(g).在一定条件下,将NO和O3通入绝热恒容密闭容器中发生上述反应,正反应速率随时间变化的示意图(如图3)所示.由图可得出的正确说法是
d
d

a.反应在c点达到平衡状态
b.反应物浓度:b点小于c点
c.反应物的总能量低于生成物的总能量
d.△t1=△t2时,NO的转化率:a~b段小于b~c段.

(12分)过氧化氢和臭氧都是常见的绿色氧化剂,在工业生产中有着重要的用途。

(1)据报道以硼氢化合物NaBH4(B的化合价为+3价)和H2O2作原料的燃料电池,可用作通信卫星电源。负极材料采用Pt/C,正极材料采用MnO2,其工作原理如图7所示。该电池放电时正极的电极反应式为:                      ;以MnO2做正极材料,可能是因为               

(2)火箭发射常以液态肼(N2H4)为燃料,液态过氧化氢为助燃剂。

已知: N2H4(g) + O2(g) = N2(g) + 2H2O(g)  △H = – 534 kJ·mol—1

H2O2(l) = H2O(l) + 1/2O2(g)          △H = – 98.64 kJ·mol—1

H2O(l) = H2O(g)   △H= + 44kJ·mol—1

      反应N2H4(g) + 2H2O2(l) = N2(g) + 4H2O(g) 的 △H=          

(3)O可由臭氧发生器(原理如图所示)电解稀硫酸制得。

①图中阴极为      (填“A”或“B”)。

②若C处通入O 2,则A极的电极反应式为:                

③若C处不通入O 2 ,D、E处分别收集到11.2L和有4.48L气体(标准状况下),则E处收集的气体中O3所占的体积分数为         (忽略  O 3 的分解)。

(4)新型O3氧化技术对燃煤烟气中的NOx和SO2脱除效果显著,锅炉烟气中的NOx 95%以上是以NO形式存在的,可发生反应NO(g)+ O3 (g)      NO2(g)+ O2 (g)。在一定条件下,将NO和O3通入绝热恒容密闭容器中发生上述反应 ,正反应速率随时间变化的示意图(如图9)所示。由图可得出的正确说法是           

a.反应在c点达到平衡状态

b.反应物浓度:b点小于c点

c.反应物的总能量低于生成物的总能量

d.Δt1=Δt2时,NO的转化率:a~b段小于b~c段

 

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