酸浸时,磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF,并进一步转化为SiF4除去。
写出生成HF的化学方程式:
答案:
2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O
10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4+2HF↑
16、制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·xH2O,经过滤、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2。
TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化学方程式为
答案:
TiCl4+(x+2)H2O
TiO2·xH2O↓+4HCl
17、化合物SOCl2是一种液态化合物,沸点为77℃.在盛有10mL水的锥形瓶中,小心地滴加8~10滴SOCl2,可观察到剧烈反应,液面上有大量白雾,并有刺激性气味的气体逸出.该气体可使滴有品红试液的滤纸褪色.轻轻振荡锥形瓶,等白雾消失后,往溶液中滴加AgNO3溶液,有不溶于稀HNO3的凝乳状白色沉淀产生(提示:
H2SO3是一种中强酸,HSO3-的酸性强于HCO3-的酸性).根据上述实验,写出以下反应的化学方程式:
(1)SOCl2和水反应
(2)SOCl2和足量氢氧化钠溶液反应_(3)SOCl2和足量碳酸钠溶液反应
答案:
SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑;_SOCl2+4NaOH=Na2SO3+2H2O+2NaCl
SOCl2+2Na2CO3=Na2SO3+2NaCl+2CO2↑
18、SiCl4溶解在NaOH溶液中生成水玻璃的化学方程式:
答案:
SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O
19、Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一.工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是
(以化学方程式表示)。
答案:
Al2O3(铝土矿)+2NaOH=2NaAlO2+H2O、NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3、2Al(OH)3
Al2O3+3H2O
20、在精制饱和食盐水中加入碳酸氢铵可制备小苏打(NaHCO3),并提取氯化铵
作为肥料或进一步提纯为工业氯化铵.写出上述制备小苏打的化学方程式:
答案:
NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
21、硼及其化合物在工业上有许多用途.以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5•H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:
(1)写出Mg2B2O5•H2O与硫酸反应的化学方程式
(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是然后在调节溶液的pH约为5,目的是(4)“粗硼酸”中的主要杂质是(填名称)。
(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为 。
(6)单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢.以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程答案:
Mg2B2O5·H2O+2H2SO4
2MgSO4+2H3BO3
将Fe2+氧化为Fe3+;;使Al3+与Fe3+形成氢氧化物沉淀而除去。
(七水)硫酸镁;
;2H3BO3
B2O3+3H2OB2O3+3Mg
3MgO+2B
22、化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。
一定条件下金属钠和H2反应生成甲。
甲与水反应可产生H2,甲与AlCl3反应可得到NaAlH4。
将4.80g甲加热至完全分解,得到金属钠和2.24L(已折算成标准状况)的H2。
请推测并回答:
(1)甲的化学式____。
(2)甲与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式(3)NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式
(4)甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3),脱锈过程发生反应的化学方程式
答案:
;NaH_;4NaH+AlCl3==NaAlH4+3NaCl____
NaAlH4+2H2O==NaAlO2+4H2↑;3NaH+Fe2O3==2Fe+3NaOH
23、用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO3—)已成为环境修复研究的热点之一。
Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。
①作负极的物质是。
②正极的电极反应式是。
答案:
铁;NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O
24、非水溶液中Li电池电极反应
(1)某锂离子电池放电或充电反应如下:
Li2Mn2O4=Li+LiMn2O4,放电时正极反应式是:
(2)若Li1-xMn2O4、LiMn2O4、Li构成锂离子电池反应,放电时正极反应式是:
(3)若Li0.35NiO2、Li0.85NiO2、Li构成锂离子电池反应,充电时正极反应式是:
(4)某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2),导电剂乙炔黑和铝箔等。
充电时,该锂离子电池负极发生的反应为:
6C+xLi++xe-=LixC6。
充放电过程中发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化,写出放电时电池反应方程式
答案:
LiMn2O4+e-+Li+=Li2Mn2O4
Li1-xMn2O4+xe-+xLi+=LiMn2O4
Li0.35NiO2+0.5e-+0.5Li+=Li0.85NiO2
Li1-XCoO2+LixC6=LiCoO2+6C
25、电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图4所示,为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A,A是,说明理由:
答案:
NH3;根据电子守恒,阳极得到的NO3—的量大于阴极得到的NH4+的量,所以需充入NH3(或从阴阳极电极反应式说明也可)
26、微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。
下图为MFC碳氮联合同时去除的
氮转化系统原理示意图。
①已知A、B两极生成CO2和N2的物质的量之比为5:
2,写出A极的电极反应
式:
。
②用化学用语简述NH4+去除的原理:
。
答案:
CH3COO--8e-+2H2O===2CO2+7H+;NH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-:
NH4++2O2===NO3-+2H++H2O;;NO3-在MFC电池正极转化为N2:
2NO3-+12H++10e-===N2+6H2O
27、用间接电化学法除去NO的过程,如下图所示:
已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间,写出阴极的电极反应式:
。
用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理:
。
答案:
;2HSO3-+2e-+2H+===S2O42-+2H2O;2NO+2S2O42-+2H2O===N2+4HSO3-
28、PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为:
;PbO2也可以通过石墨为电极,Pb(NO3)2与Cu(NO3)2的混合溶答案:
PbO+ClO-=PbO2+Cl-;液为电解液电解制取,阳极发生的电极反应式为Pb2++2H2O-2e-=PbO2↓+4H+;若电解液中不加入Cu(NO3)2,阴极发生的电极反应式为Pb2++2e-=Pb↓,这样做的主要缺点是不能有效利用Pb2+。
29、工业上还可以在水浸过滤后的溶液Na2CrO4加入适量H2SO4,用石墨做电极电解生产金属铬,写出生成铬的电极反应方程式
答案:
CrO42-+6e-+8H+=Cr+4H2O
30、酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是有碳粉,二氧化锰,氯化锌和氯化铵等组成的填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,回收处理该废电池可以得到多种化工原料。
该电池的正极反应式为,电池反应的离子方程式为:
答案:
MnO2+e—+H+=MnOOH;Zn+2MnO2+2H+=Zn2++2MnOOH
31、如图为青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀的示意图。
①腐蚀过程中,负极是(填图中字母“a”或“b”或“c”);
②环境中的Cl-扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为;
③若生成4.29gCu2(OH)3Cl,则理论上耗氧体积为L(标准状况)。
答案:
c;2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓;0.448
32、
(1)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。
LiOH可由电解法制备,钴氧化物可通过处理钴渣获得。
利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。
B极区电解液为溶液(填化学式),阳极电极反应式为,电解过程中Li+向_____电极迁移(填“A”或)。
(2)利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下:
Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为,铁渣中铁元素的化合价为。
在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为2.41g,CO2的体积为1.344L(标准状况),则钴氧化物的化学式为
答案:
LiOH;;2Cl‾—2e‾=Cl2↑;“B”;2Co(OH)3+4H++SO32‾=2Co2++SO42‾+5H2O;+3;Co3O4。
33、Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质。
银锌碱性电池的电解质溶液为KOH,溶液,电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag,负极的Zn转化为K2Zn(OH)4,写出该电池反应方程式:
答案:
Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O=2K2Zn(OH)4+2Ag
34、高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。
与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为,该电池总反应的离子方程式为。
答案:
FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-;2FeO42-+8H2O+3Zn=2Fe(OH)3+3Zn(OH)3+4OH-
35、研究CO2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。
(1)溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在,其中HCO3-占95%,写出CO2溶于水产生HCO3-的方程式:
(2)利用如图所示装置从海水中提取CO2,有利于减少环境温室气体含量。
①结合方程式简述提取CO2的原理:
②用该装置产生的物质处理b室排出的海水,合格后排回大海。
处理至合格的方法是答案:
CO2+H2O
H2CO3,H2CO3
HCO3-+H+
a室:
2H2O-4e-=O2↑+4H+,H+通过阳离子膜进入b室,发生反应:
HCO3-+H+=CO2↑+H2O。
的反应:
2H2O+2e-=2OH-+H2↑,用室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调节至接近装置入口海水的pH
36、减少二氧化碳的排放是一项重要课题。
在强酸性的电解质水溶液中,惰性材料做电极,电解CO2可得到多种燃料,其原理如图15所示。
①该工艺中能量转化方式主要有。
②b为电源的(填“正”或“负”)极,电解时,生成乙烯的电极反应式是
答案:
太阳能转化为电能;电能转化为化学能;正;
37、近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。
过程如下:
反应Ⅰ:
2H2SO4(l)
2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)ΔH1=+551kJ·mol-1
反应Ⅲ:
S(s)+O2(g)
SO2(g)ΔH3=-297kJ·mol-1
反应Ⅱ的热化学方程式:
答案:
3SO2(g)+2H2O(g)
2H2SO4(l)+S(s)ΔH2=−254kJ·mol−1
38、TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下:
氯化过程:
TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。
已知:
TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=+175.4kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH2=-220.9kJ·mol-1
沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:
答案:
TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)△H=-45.5kJ/mol
39、黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:
S(s)+2KNO3(s)+3C(s)==K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)ΔH=xkJ·mol-1
已知:
碳的燃烧热ΔH1=akJ·mol-1S(s)+2K(s)==K2S(s)ΔH2=bkJ·mol-1
2K(s)+N2(g)+3O2(g)==2KNO3(s)ΔH3=ckJ·mol-1则x为
A.3a+b-cB.c-3a-bC.a+b-cD.c-a-b
答案:
A.
40、处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法,是将其在催化剂作用下转化为单质S。
已知:
CO(g)+
O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1
S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-296.0kJ·mol-1
此反应的热化学方程式是
答案:
2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H=
-270kJ/mol[来源
41、已知液态化合物CS2为0.2mol在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298K时放出热量215k
J。
该反应的热化学方程式为
答案:
CS2(l)+3O2(g)=CO2(g)+2SO2(g) ΔH=-1075kJ/mol
42、工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO,已知CH4、H2、和CO的燃烧热(△H)分别为-890.3kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1和-283.0kJ·mol-1,写出该反应的热化学方程式为答案:
CH4(g)+3CO2(g)==4CO(g)+2H2O(l)△H=+241.7kJ·mol-1
43、贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应,温度为T时,该反应的热化学方程式为已知温度为T时:
CH4(g)+2H2O=CO2(g)+4H2(g)△H=+165KJ•mol
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41KJ•mol
答案:
CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)∆H=—206kJ•mol‾1