(14分)I.  A~J分别表示中学化学中常见的一种物质,它们之间相互关系如下图所示(部分反应物、生成物没有列出),且已知G为主族元素的固态氧化物,A、B、C、D、E、  F六种物质中均含同一种元素。请填写下列空白:

(1)A、B、C、D、E、F六种物质中含有的同一种元素在周期表中位置          

    (2)写出反应④的离子方程式                                     

(3)若向气体K的水溶液中加入盐酸,使其恰好完全反应,所得溶液的

pH    7  (填“>”、“<”或“=”),用离子方程式表示其原因:                    。

II.电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计装置如图所示:

(1)电解池阳极的电极反应分别是

                            ; ②

(2)熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是

①正极的电极反应是                                   

②为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分A物质参加循环。则A物质的化学式是        

(3)实验过程中,若在阴极产生了44.8 L(标准状况)气体,则熔融盐燃料电池消耗CH4(标准状况)          L。

 

(15分)能源短缺是人类面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源.具有广泛的开发和应用前景。因此甲醇被称为21世纪的新型燃料。

(1)已知在常温常压下:

     ①2CH3OH(I)十3O2(g)       2CO2(g)+4H2O(g)  △H= _1275.6 kJ·mol—1

      ②H2O(I) === H2O(g)      △H=+ 44.0 kJ.mol-1

    写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式                               (2分).

(2)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:

反应A:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1

反应B:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)   △H2

取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH) 与反应温度T的关系曲线如下图所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H1________0(填“>”、“<”或“=”)。(2分)

②对于反应A,若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是        (2分)。

A.升高温度                              B.增加CO2的量

C.充入He,使体系总压强增大             D.按原比例再充入CO2和H2      

③某温度下,将4mol CO和12mol H2,充人2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO) =0.5 mol·L—1,,则该温度下该反应的平衡常数为            (2分)。

④.某种甲醇—空气燃料电池是采用铂作为电极,稀硫酸作电解质溶液。其工作时负极的电极反应式可表示为______________________                      (2分)

(3)对燃煤烟气中的SO2、NO2设物质的量之比为1∶1,与一定量的氨气、空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。,则该反应的化学方程式为________ 。(3分)(4)在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液,使溶液的pH=7,则

溶液中c(Na+)+c(H+)_____ c(NO3-)+c(OH-)(填写“>”“=”或“<”)(2分)

 

(15分)制取纯净的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)的生产过程如下:

    I.将粗氧化铜(含少量Fe)溶解在足量的稀盐酸中,然后加热、过滤得到CuCl2(含少量FeCl2)溶液,经测定,溶液pH为2。

    II.对I中所得到的溶液按下列步骤进行提纯。

    已知:

 

氢氧化物开始沉淀时的pH

氢氧化物沉淀完全时的pH

Fe3+

1.9

3.2

Cu2+

4.7

6.7

    试回答下列问题:

   (1)下列物质中,最适合作为氧化剂X的是           。(填序号)

              A.KMnO4        B.K2Cr2O4              C.H2O2                  D.NaClO

   (2)①加紧入的物质Y是             

        ②写出沉淀Z在水中的沉淀溶解平衡方程式:                 

   (3)分离出沉淀Z,并将滤液蒸发,欲获得氯化铜晶体(CuCl2·2H2O),应采取的措施是                                                  。  

(4)①某同学利用反应:Cu+2H+===Cu2++H2↑设计实验来制取CuCl2溶液,该同学设计的装置应该为           。(填“原电池”或“电解池”)

        ②请你在下面方框中画出该同学设计的装置图,并指明电极材料和电解质溶液。

   (5)已知一些难溶物的浓度积常数如下表:

物质

FeS

MnS

CuS

PbS

HgS

ZnS

Ksp

6.3×10-18

2.5×-13

1.3×10-36

3.4×10-28

6.4×10-53

1.6×10-24

        某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+,最适宜向此工业废水中加入过量的       除去它们。(选填序号)

        ①NaOH            ②FeS                       ③Na2S

 

 0  74167  74175  74181  74185  74191  74193  74197  74203  74205  74211  74217  74221  74223  74227  74233  74235  74241  74245  74247  74251  74253  74257  74259  74261  74262  74263  74265  74266  74267  74269  74271  74275  74277  74281  74283  74287  74293  74295  74301  74305  74307  74311  74317  74323  74325  74331  74335  74337  74343  74347  74353  74361  203614 

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