摘要:1.电解法 ①电解水溶液:如2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ ②电解熔融物:如2KHF2F2↑+H2↑+2KF
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(2011?泰州一模)双氧水(过氧化氯)被称作“最清洁”的化学品,在纺织业和造纸业主要用作漂白剂,在化工合成中用作氧化剂和环氧化剂,在食品和医药工业中用作消毒剂、杀菌剂.目前,世界上过氧化氢的生产方法主要有电解法、葸醌法等.
I、电解法中成本最低的是过硫酸铵法
电解所用电槽以铂为阳极,以铅或石墨为阴极;NH4HSO4水溶液经阴极室,再作为阳极液从阳极室流出,得(NH4)2S2O8溶液,电解总反应式:2NH4HSO4
(NH4)2S2O8+H2↑;(NH4)2S2O8溶液送往水解器中减压水解、蒸发,蒸出过氧化氢的水溶液,剩余溶液流到阴极室再循环使用.
(1)写出过氧化氢的电子式
.
(2)写出水解器中(NH4)2S2O8溶液的水解方程式
(3)铂价格昂贵,试分析电槽阳极用铂不用铅的原因
(4)试分析水解器中使用减压水解、蒸发的原因
Ⅱ、葸醌法是国内外大规模生产过氧化氢普遍采用的方法,生产简易流程图如下所示:

其中,触媒为催化剂,工作液为乙基葸醌与有机溶剂的混合液,主要反应方程式为:
(1)写出流程图中加“?”的操作
(2)写出流程图中再生使用物质的名称
(3)根据双氧水生产的特点,工业液中有机溶剂的选择很重要.理想的有机溶剂应满足以下要求:①对乙基葸醌和氢乙基葸醌具有良好的溶解能力:②粘度低,沸点高,难挥发,着火点高;③低毒性.请分析再写出两点要求:④
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I、电解法中成本最低的是过硫酸铵法
电解所用电槽以铂为阳极,以铅或石墨为阴极;NH4HSO4水溶液经阴极室,再作为阳极液从阳极室流出,得(NH4)2S2O8溶液,电解总反应式:2NH4HSO4
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(1)写出过氧化氢的电子式
(2)写出水解器中(NH4)2S2O8溶液的水解方程式
(NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2
(NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2
.(3)铂价格昂贵,试分析电槽阳极用铂不用铅的原因
铅会在阳极失电子生成阳离子进入溶液,且在阳极生成的S2O82-会氧化铅
铅会在阳极失电子生成阳离子进入溶液,且在阳极生成的S2O82-会氧化铅
.(4)试分析水解器中使用减压水解、蒸发的原因
为了减少双氧水的分解损失
为了减少双氧水的分解损失
.Ⅱ、葸醌法是国内外大规模生产过氧化氢普遍采用的方法,生产简易流程图如下所示:
其中,触媒为催化剂,工作液为乙基葸醌与有机溶剂的混合液,主要反应方程式为:
(1)写出流程图中加“?”的操作
萃取分液
萃取分液
.(2)写出流程图中再生使用物质的名称
乙基葸醌
乙基葸醌
.(3)根据双氧水生产的特点,工业液中有机溶剂的选择很重要.理想的有机溶剂应满足以下要求:①对乙基葸醌和氢乙基葸醌具有良好的溶解能力:②粘度低,沸点高,难挥发,着火点高;③低毒性.请分析再写出两点要求:④
机溶剂化学稳定性好,特别是抗氢化、抗氧化和抗水解能力好
机溶剂化学稳定性好,特别是抗氢化、抗氧化和抗水解能力好
;⑤在水和双氧水中的溶解度小,和双氧水不反应,不至于产生爆炸危险,和水的密度差大,便于分离
在水和双氧水中的溶解度小,和双氧水不反应,不至于产生爆炸危险,和水的密度差大,便于分离
.充分利用能源、提高原子利用率、减少向环境排放废弃物等都是绿色化学基本要求.
①在有机实验中,用溴的四氯化碳溶液代替溴的水溶液;②用稀硝酸代替浓硝酸溶解、回收含银镜试管里的银; ③用水浴加热代替直接用酒精灯加热;④接触法制硫酸中采用“热交换器”,利用余热预热冷原料气;⑤工业合成氨中分离产物得到氢气和氮气再循环使用; ⑥电解法冶炼铝,选择电解金属氧化物,不电解对应的氯化铝.
上述主要不是从绿色化学角度考虑的是( )
①在有机实验中,用溴的四氯化碳溶液代替溴的水溶液;②用稀硝酸代替浓硝酸溶解、回收含银镜试管里的银; ③用水浴加热代替直接用酒精灯加热;④接触法制硫酸中采用“热交换器”,利用余热预热冷原料气;⑤工业合成氨中分离产物得到氢气和氮气再循环使用; ⑥电解法冶炼铝,选择电解金属氧化物,不电解对应的氯化铝.
上述主要不是从绿色化学角度考虑的是( )
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高铁酸钾(K2FeO4)是铁的一种重要化合物,具有极强的氧化性.

(1)将适量K2FeO4溶解于pH=4.74的溶液中,配制成c(FeO42-)=1.0×10-3mol?L-的试样,将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中,测定c(FeO42-)随时间变化的结果如图1所示.
该实验的目的是
(2)将适量K2FeO4分别溶解于pH=4.74、7.00、11.50的水溶液中,配制成c(FeO42-)=1.0×10-3 mol?L-的试样,静置,考察不同初始pH的水溶液对K2FeO4某种性质的影响,其变化图象见图2,800min时,在pH=11.50的溶液中,K2FeO4的浓度比在pH=4.74的溶液中高,主要原因是
(3)电解法是工业上制备K2FeO4的一种方法.以铁为阳极电解氢氧化钠溶液,然后在阳极溶液中加入KOH,即在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4),说明
(4)与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成高铁电池,K2FeO4在电池中作正极材料,其电极反应式为FeO42-+3eˉ+4H2O→Fe(OH)3+5OHˉ,则该电池总反应的离子方程式为
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(1)将适量K2FeO4溶解于pH=4.74的溶液中,配制成c(FeO42-)=1.0×10-3mol?L-的试样,将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中,测定c(FeO42-)随时间变化的结果如图1所示.
该实验的目的是
探究温度对FeO42-影响(温度越高,高铁酸钾越不稳定)
探究温度对FeO42-影响(温度越高,高铁酸钾越不稳定)
;FeO42-发生反应的△H>
>
0(填“>”“<”或“=”)(2)将适量K2FeO4分别溶解于pH=4.74、7.00、11.50的水溶液中,配制成c(FeO42-)=1.0×10-3 mol?L-的试样,静置,考察不同初始pH的水溶液对K2FeO4某种性质的影响,其变化图象见图2,800min时,在pH=11.50的溶液中,K2FeO4的浓度比在pH=4.74的溶液中高,主要原因是
pH=11.50时溶液中OHˉ离子浓度大,不利于K2FeO4与水的反应正向进行
pH=11.50时溶液中OHˉ离子浓度大,不利于K2FeO4与水的反应正向进行
.(3)电解法是工业上制备K2FeO4的一种方法.以铁为阳极电解氢氧化钠溶液,然后在阳极溶液中加入KOH,即在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4),说明
同温度下,高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小
同温度下,高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小
.电解时阳极发生反应生成FeO42-,该电极反应式为Fe+8OHˉ-6eˉ=FeO42-+4H2O
Fe+8OHˉ-6eˉ=FeO42-+4H2O
.(4)与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成高铁电池,K2FeO4在电池中作正极材料,其电极反应式为FeO42-+3eˉ+4H2O→Fe(OH)3+5OHˉ,则该电池总反应的离子方程式为
3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OHˉ
3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OHˉ
.如图3为高铁酸钾电池和高能碱性电池放电曲线,由此可得出的高铁酸钾电池的优点有放电时间长
放电时间长
、工作电压稳定
工作电压稳定
.(2010?广州二模)(1)大气中SO2含量过高会导致雨水中含有(填化学式)
(2)已知NaHSO3的水溶液显酸性,比较其中SO32-、HSO3-、H2SO3三种粒子的浓度:
(3)SO2是空气质量报告的指标之一,可用SO2还原KIO3生成I2的反应测定空气中SO2含量.每生成0.01mol I2,参加反应的SO2为
(4)已知25℃时:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 Ksp (BaCO3)=2.6×10-9下列说法不正确的是
A.25℃时,向BaSO4悬浊液中加入大量水,Ksp(BaSO4)不变
B.25℃时,向BaSO4悬浊液中加入Na2CO3溶液后,BaSO4不可能转化为BaCO3
C.向Na2SO4中加入过量BaCl2溶液后,溶液中c(SO42-)降低为零
(5)电解法是工业制造氯酸钾的主要方法:电解热的氯化钠水溶液,电解的生成物相互反应制得氯酸钠;再以氯酸钠和氯化钾为原料制备氯酸钾.
①写出电解时的电极反应方程式阴极:
②电解的生成物相互反应生成氯酸钠的化学方程式为
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H2SO4、H2SO3
H2SO4、H2SO3
而危害植物和建筑物.工厂排放的SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到重要化工原料NaHSO3,反应的化学方程式为SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3
SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3
.(2)已知NaHSO3的水溶液显酸性,比较其中SO32-、HSO3-、H2SO3三种粒子的浓度:
HSO3-
HSO3-
>SO32-
SO32-
>H2SO3
H2SO3
.(3)SO2是空气质量报告的指标之一,可用SO2还原KIO3生成I2的反应测定空气中SO2含量.每生成0.01mol I2,参加反应的SO2为
0.05
0.05
mol.(4)已知25℃时:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 Ksp (BaCO3)=2.6×10-9下列说法不正确的是
BC
BC
(填字母).A.25℃时,向BaSO4悬浊液中加入大量水,Ksp(BaSO4)不变
B.25℃时,向BaSO4悬浊液中加入Na2CO3溶液后,BaSO4不可能转化为BaCO3
C.向Na2SO4中加入过量BaCl2溶液后,溶液中c(SO42-)降低为零
(5)电解法是工业制造氯酸钾的主要方法:电解热的氯化钠水溶液,电解的生成物相互反应制得氯酸钠;再以氯酸钠和氯化钾为原料制备氯酸钾.
①写出电解时的电极反应方程式阴极:
2H++2e-=H2↑
2H++2e-=H2↑
,阳极:2Cl--2e-=Cl2↑
2Cl--2e-=Cl2↑
.②电解的生成物相互反应生成氯酸钠的化学方程式为
3Cl2+6NaOH=NaClO3+5NaCl+3H2O
3Cl2+6NaOH=NaClO3+5NaCl+3H2O
.H2SO3
H2SO3
;Y和X组成元素相同,Y与水反应生成M,足量M的浓溶液与3.2g Cu在加热条件下充分反应,其中被还原的M的物质的量为0.05mol
0.05mol
.固态Z可应用于人工降雨,0.5mol?L-1Z与NaOH反应所得的正盐水溶液中,离子浓度从大到小的顺序为C(Na+)>C(CO32- )>C(OH-)>C(HCO3-)>C(H+)
C(Na+)>C(CO32- )>C(OH-)>C(HCO3-)>C(H+)
.Ⅱ.N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注.现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池,其中Y为CO2;采用电解法制备N2O5,总的反应方程式为:N2O4+2HNO3=2N2O5+H2,装置如图所示.
写出石墨I电极上发生反应的电极反应式
H2+CO32--2e-=CO2+H2O
H2+CO32--2e-=CO2+H2O
.在电解池中生成N2O5的电极反应式为
N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+
N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+
.Ⅲ.烟气的脱硫(除SO2)技术和脱硝(除NOx)技术都是环境科学研究的热点.
(1)烟气脱硫、脱硝对环境的意义
防止酸雨、光化学烟雾的发生
防止酸雨、光化学烟雾的发生
.(2)目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理,其脱硝机理示意图如图1.
脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图2所示.
①写出该脱硝原理总反应的化学方程式:
6NO+3O2+2C2H4
3N2+4CO2+4H2O
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6NO+3O2+2C2H4
3N2+4CO2+4H2O
.②为达到最佳脱硝效果,应采取的条件是
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350℃、负载率3%
350℃、负载率3%
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