某溶液中可能含有Cl-、I-、、、、,现进行如下实验:(1)取部分溶液,加入过量Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成,过滤出的沉淀部分溶于稀HNO3,并放出气体。(2)取部分滤液,加入过量NaOH溶液,无沉淀产生。(3)取部分滤液,加入AgNO3溶液,只有黄色沉淀生成。根据上述现象,试判断:溶液中肯定存在的离子是____________,肯定不存在的离子是____________,可能存在的离子是____________。
化学在环境保护中起着十分重要的作用,催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。 (1)催化反硝化法中,H2能将NO3-还原为N2。25℃时,反应进行10min,溶液的pH由7变为12。 ①N2的结构式为 。 ②上述反应的离子方程式为 ,其平均反应速率υ(NO3-)为 mol·L-1min-1。 ③还原过程中可生成中间产物NO2-,写出3种促进NO2-水解的方法 。 (2)电化学降解NO3-的原理如图所示。 ①电源正极为 (填A或B),阴极反应式为 。 ②若电解过程中转移了2mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左-Δm右)为 g。
NH3经一系列反应可以得到HNO3,如下图所示。 (1)I中,NH3和O2在催化剂作用下反应,其化学方程式是_____________________。 (2)II中,2NO(g)+O22NO2(g)。在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(P1、P2)下温度变化的曲线(如图)。 ①比较P1、P2的大小关系:________________。 ②随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是________________。 (3)III中,降低温度,将NO2(g)转化为N2O4(l),再制备浓硝酸。 ①已知:2NO2(g) N2O4(g)△H1 2NO2(g) N2O4(l)△H2 下列能量变化示意图中,正确的是(选填字母)_______________。 ②N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是_________________。 (4)IV中,电解NO制备 NH4NO3,其工作原理如右图所示,为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A,A是_____________,说明理由:________________。
硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。 (1)将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如图1所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应:S2-—2e-S (n—1)S+ S2- Sn2- ①写出电解时阴极的电极反应式: 。 ②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,其离子方程式可写成 。 (2)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图2所示。 ①在图示的转化中,化合价不变的元素是 。 ②反应中当有1molH2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的物质的量不变,需要消耗O2的物质的量为 。 ③在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS,可采取的措施有 。 (3)H2S在高温下分解生成硫蒸气和H2。若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图3所示,H2S在高温下分解反应的化学方程式为 。
铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。 (1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方程式如下: Al2O3(s)+AlC13(g)+3C(s) =3AlCl(g)+3CO(g) △H="a" kJ·mol-1 3AlCl(g)=2Al(l)+AlC13(g) △H="b" kJ·mol-1 ①反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H= kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。 ②Al4C3是反应过程中的中间产物。Al4C3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式为 。 (2)镁铝合金(Mg17Al12 )是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下,将一定化学计量比的Mg、Al 单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al122+17H2=17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2 +12Al)在一定条件下可释放出氢气。 ①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是 。 ②在6. 0 mol·L-1 HCl 溶液中,混合物Y能完全释放出H2。1 mol Mg17 Al12完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应,释放出H2的物质的量为 。 ③在0. 5 mol·L-1 NaOH 和1. 0 mol·L-1 MgCl2溶液中,混合物Y均只能部分放出氢气,反应后残留固体物质的X-射线衍射谱图如图所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH 溶液中,混合物Y 中产生氢气的主要物质是 (填化学式)。 (3)铝电池性能优越,Al-AgO 电池可用作水下动力电源,其原理如图所示。该电池反应的化学方程式为 。
X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。请回答下列问题:(1)Y在元素周期表中的位置为________________。(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是______________(写化学式),非金属气态氢化物还原性最强的是__________________(写化学式)。(3)Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有______(写出其中两种物质的化学式)。(4)X2M的燃烧热ΔH= -a kJ·mol-1,写出X2M燃烧反应的热化学方程式____________________。(5)ZX的电子式为_______;ZX与水反应放出气体的化学方程式为____________________。(6)熔融状态下,Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如下),反应原理为:2Z + FeG2 Fe + 2ZG ;放电时,电池的正极反应式为__________________________:充电时,______________(写物质名称)电极接电源的负极;该电池的电解质为___________________。