【題目】電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法:保持污水的pH在5.0~6.0,通過(guò)電解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉積下來(lái),具有凈化水的作用。陰極產(chǎn)生的氣泡把污水中懸浮物帶到水面形成浮渣層,棄去浮渣層,即起到了浮選凈化的作用。某科研小組用電浮選凝聚法處理污水,設(shè)計(jì)的裝置示意圖如圖所示。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)若污水中離子濃度較小,導(dǎo)電能力較差,產(chǎn)生氣泡速率緩慢,無(wú)法使懸浮物形成浮渣。此時(shí),應(yīng)向污水中加入適量的________。
a.H2SO4
b.CH3CH2OH
c.Na2SO4
d.NaOH
(2)電解過(guò)程中,電解池陽(yáng)極發(fā)生了兩個(gè)電極反應(yīng),其中一個(gè)為2H2O-4e- = O2↑+4H+,則另一個(gè)電極反應(yīng)式為_____________________________。
(3)電解池溶液中得到Fe(OH)3沉淀的離子方程式為_______________________________。
(4)熔融鹽燃料電池以熔融碳酸鹽為電解質(zhì),CH4為燃料,空氣為氧化劑,稀土金屬材料為電極。
①負(fù)極的電極反應(yīng)式為__________________________________________;
②正極的電極反應(yīng)式為__________________________________________。
(5)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,若在陰極產(chǎn)生了44.8 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體,則熔融鹽燃料電池消耗CH4(標(biāo)準(zhǔn)狀況)_____L。
【答案】c Fe-2e-===Fe2+ 4Fe2++10H2O+O2===4Fe(OH)3↓+8H+或4Fe2++4H++O2===4Fe3++2H2O,Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓ CH4+4CO32--8e-===5CO2+2H2O O2+2CO2+4e-===2CO32-(或2O2+4CO2+8e-===4CO32-) 11.2
【解析】
(1)能使導(dǎo)電能力增強(qiáng)的電解質(zhì)必須是易溶于水的,且只能是中性的;
(2)活潑金屬電極做電解池的陽(yáng)極,則電極本身放電;
(3)二價(jià)鐵離子具有還原性,能被氧氣氧化到正三價(jià);
(4)①燃料電池中,正極發(fā)生的反應(yīng)一定是氧氣得電子的過(guò)程;
②電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì),可以循環(huán)利用的物質(zhì)只有二氧化碳;
(5)在燃料電池和電解池的串聯(lián)電路中,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目是相同的。
(1)保持污水的pH在5.0~6.0之間,通過(guò)電解生成Fe(OH)3沉淀時(shí),加入的使導(dǎo)電能力增強(qiáng)的電解質(zhì)必須是不污染水體的物質(zhì),故答案為:c。
(2)活潑金屬電極做電解池的陽(yáng)極,則電極本身放電,電極方程式為:Fe-2e-=Fe2+,故答案為:Fe-2e-=Fe2+。
(3)二價(jià)鐵離子具有還原性,能被氧氣氧化到正三價(jià),4Fe2++10H2O+O2=4Fe(OH)3↓+8H+或4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O,Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,故答案為:4Fe2++10H2O+O2=4Fe(OH)3↓+8H+,或4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O,Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓。
(4)①熔融鹽燃料電池以熔融碳酸鹽為電解質(zhì),CH4為燃料,空氣為氧化劑,CH4燃燒的產(chǎn)物是CO2和H2O,所以負(fù)極的電極方程式為:CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O,故答案為:CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O。
②燃料電池中,正極反應(yīng)一定是氧氣的電子的過(guò)程,該電池的電解質(zhì)環(huán)境是熔融碳酸鹽,所以電極反應(yīng)為:O2+2CO2+4e-=2CO32-(或2O2+4CO2+8e-=4CO32-),故答案為:O2+2CO2+4e-=2CO32-(或2O2+4CO2+8e-=4CO32-)。
(5)陰極的電極反應(yīng)為:2H++2e-=H2↑,陰極產(chǎn)生了44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)即2mol的氫氣產(chǎn)生,所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4mol,根據(jù)電池的負(fù)極電極反應(yīng)是CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O,當(dāng)轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí),消耗CH40.5mol,其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V=nVm=0.5mol×22.4L/mol=11.2L,故答案為:11.2L。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】光譜研究表明,易溶于水的SO2所形成的溶液中存在著下列平衡:
據(jù)此,下列判斷中正確的是( )
A.該溶液中存在著SO2分子
B.該溶液中H+濃度是SO32-濃度的2倍
C.向該溶液中加入足量的酸都能放出SO2氣體
D.向該溶液中加入過(guò)量NaOH可得到Na2SO3、NaHSO3和NaOH的混合溶液
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】將Mg、Cu組成的混合物26.4g投入到適量的稀硝酸中,固體完全溶解,收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的NO氣體8.96L,向反應(yīng)后的溶液中加入過(guò)量的5mol·L-1的NaOH溶液300mL,金屬離子完全沉淀。則形成沉淀的質(zhì)量是 ( )
A. 43.2gB. 46.8gC. 53.6gD. 63.8g
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說(shuō)法正確的是( )
A.23gNa與足量H2O反應(yīng)完全后可生成NA個(gè)H2分子
B.1molAl和足量NaOH溶液反應(yīng)生成的H2體積一定為33.6L
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LN2和H2混合氣體中含NA個(gè)原子
D.3mol單質(zhì)Pb完全轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>Pb3O4失去8NA個(gè)電子
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】類推的思維方法在化學(xué)學(xué)習(xí)和研究中有時(shí)會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)論,因此類比推出的結(jié)論最終要經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)才能決定其正確與否。下列類推結(jié)論中正確的是( )
A.Mg失火不能用CO2滅火;Na失火也不能用CO2滅火
B.Fe3O4可寫成FeO·Fe2O3;Pb3O4也可寫成PbO·Pb2O3
C.Cu與Cl2直接化合生成CuCl2;Cu與S直接化合也能得到CuS
D.CO2通入到硝酸鋇溶液中不能生成沉淀;SO2通入到硝酸鋇溶液中也不能生成沉淀
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)當(dāng)前,環(huán)境治理已成為重要的民生工程。
①2014年1月,教育部規(guī)定在學(xué)校公共場(chǎng)所禁止吸煙。下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是_____(填字母代號(hào),下同)。
A.吸煙會(huì)對(duì)室內(nèi)和公共場(chǎng)所造成污染
B.吸入焦油、尼古丁及顆粒物可導(dǎo)致多種病變
C.N2、 CO2、CO和尼古丁都屬于室內(nèi)空氣污染物
②下列做法可能會(huì)加重“霧霾”的是______。
A.大量焚燒秸桿
B.在汽車尾氣系統(tǒng)裝置催化轉(zhuǎn)化器
C.發(fā)展煤的氣化和液化等潔凈煤技術(shù)
③下列處理垃圾的方法中,不正確的是____。
A.回收利用廢紙
B.回收利用易拉罐
C.填埋廢舊電池
④垃圾處理遵循無(wú)害化、減量化和資源化的原則。垃圾分類收集是實(shí)觀上述原則的措施之—。貼有下圖標(biāo)示,表示為________
A.可回收物 B.有害垃圾 C.其他垃圾
⑤我國(guó)城市發(fā)布的“空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)”中,下列物質(zhì)不列入首要污染物的是____。
A.二氧化硫 B.二氧化碳 C.二氧化氮 D.可吸入顆粒物
(2)材料是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。
①試管、燒懷和燒瓶等化學(xué)儀器的主要材質(zhì)是____ (填字母代號(hào))。
A.玻璃 B. 陶瓷
②鋼鐵是目前用最大的鐵合金。鋼鐵接觸海水發(fā)生電化學(xué)腐蝕,其負(fù)極反應(yīng)式為______;因此,為防止輪船船體被腐蝕,可在船體上安裝一定量的______(填“鋅”成“銅”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】MnO2的一些性質(zhì)或用途如圖,下列說(shuō)法正確的是( )
A. ①、②、③三個(gè)反應(yīng)中MnO2均作氧化劑
B. 足量MnO2與2 L 10 mol/L HCl共熱,可生成5 mol Cl2
C. 反應(yīng)②若生成1 mol Al2O3,則反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移12 mol電子
D. 反應(yīng)③中K2CO3和KNO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)均為1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某溫度時(shí),CuS、MnS在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 在含有CuS和MnS固體的溶液中c(Cu2+)∶c(Mn2+)=1∶2×10-23
B. 向CuSO4溶液中加入MnS發(fā)生反應(yīng):
Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)
C. a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp等于b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp
D. 該溫度下,Ksp(CuS)小于Ksp(MnS)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】醋酸亞鉻[(CH3COO)2Cr·H2O]為磚紅色晶體,難溶于冷水,易溶于酸,在氣體分析中用作氧氣吸收劑。一般制備方法是先在封閉體系中利用金屬鋅作還原劑,將三價(jià)鉻還原為二價(jià)鉻;二價(jià)鉻再與醋酸鈉溶液作用即可制得醋酸亞鉻。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)中所用蒸餾水均需經(jīng)煮沸后迅速冷卻,目的是_________,儀器a的名稱是_______。
(2)將過(guò)量鋅粒和氯化鉻固體置于c中,加入少量蒸餾水,按圖連接好裝置,打開K1、K2,關(guān)閉K3。
①c中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{(lán)色,該反應(yīng)的離子方程式為_________。
②同時(shí)c中有氣體產(chǎn)生,該氣體的作用是_____________。
(3)打開K3,關(guān)閉K1和K2。c中亮藍(lán)色溶液流入d,其原因是________;d中析出磚紅色沉淀,為使沉淀充分析出并分離,需采用的操作是___________、_________、洗滌、干燥。
(4)指出裝置d可能存在的缺點(diǎn)______________。
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