甲~辛等元素在周期表中的相对位置如下表。甲与戊的原子序数相差4,戊的单质是空气中含量最多的成分,丁与辛属同周期元素,(1)用元素符号表示甲、乙、丁的金属性从强到弱的顺序 ;(2)用元素符号表示辛、己、戊的原子半径从大到小的顺序 ;(3)丙与庚的原子核外电子数相差 ;(4)戊单质电子式为 ,写出一种含戊、己两种元素的离子化合物的化学式 。
(1)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2该电池反应的化学方程式是________。(2)化学在环境保护中起着十分重要的作用,催化反硝化学法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解NO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2 mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左-Δm右)为__________克。(3)能量之间可相互转化:电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能,而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq);铜片,铁片,锌片和导线。①完成原电池甲的装置示意图(见图),并作相应标注,要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。②以铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极__________。③甲乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是________,其原因是_________________________________________________________________。④根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在所给的材料中应选__________作阳极。
电解是最强有力的氧化还原手段,在化工生产中有着重要的应用。请回答下列问题:(1)以铜为阳极,以石墨为阴极,用NaCl溶液作电解液进行电解,得到半导体材料Cu2O和一种清洁能源,则阳极反应式为___________________________,阴极反应式为________。(2)某同学设计如图所示的装置探究金属的腐蚀情况。下列判断合理的是____________(填序号)。a.②区铜片上有气泡产生b.③区铁片的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑c.最先观察到变成红色的区域是②区d.②区和④区中铜片的质量均不发生变化(3)最新研究发现,用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水的工艺具有流程简单、能耗较低等优点,其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应生成乙醇和乙酸,总反应式为2CH3CHO+H2OCH3CH2OH+CH3COOH实验室中,以一定浓度的乙醛-Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的处理过程,其装置如图所示。①若以甲烷碱性燃料电池为直流电源,则燃料电池中b极应通入__________(填化学式),电极反应式为____________________。电解过程中,阴极区Na2SO4的物质的量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。②在实际工艺处理中,阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1 m3乙醛含量为3 000 mg·L-1的废水,可得到乙醇________kg(计算结果保留小数点后一位)。
甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛,请回答下列问题。(1)高炉冶铁过程中,甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁,有关反应为:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=260 kJ·mol-1已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566 kJ·mol-1。则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为____________________________________。(2)如下图所示,装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。①a处应通入________(填“CH4”或“O2”),b处电极上发生的电极反应式是_________________________________________________________________。②电镀结束后,装置Ⅰ中溶液的pH________(填写“变大”“变小”或“不变”,下同),装置Ⅱ中Cu2+的物质的量浓度________。③电镀结束后,装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH-以外还含有________(忽略水解)。④在此过程中若完全反应,装置Ⅱ中阴极质量变化12.8 g,则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷________L(标准状况下)。
环境中常见的重金属污染物有:汞、铅、锰、铬、镉。处理工业废水中含有的Cr2O72-和CrO42-,常用的方法有两种。方法1 还原沉淀法该法的工艺流程为。其中第①步存在平衡2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O。(1)写出第①步反应的平衡常数表达式_________________________________。(2)关于第①步反应,下列说法正确的是________。A.通过测定溶液的pH可以判断反应是否已达平衡状态B.该反应为氧化还原反应C.强酸性环境,溶液的颜色为橙色(3)第②步中,还原0.1 mol Cr2O72-,需要________mol的FeSO4·7H2O。(4)第③步除生成Cr(OH)3外,还可能生成的沉淀为________。在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq),常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32,当c(Cr3+)降至10-5 mol·L-1时,认为c(Cr3+)已经完全沉淀,现将第③步溶液的pH调至4,请通过计算说明Cr3+是否沉淀完全(请写出计算过程):____________________________________________________________________________。方法2 电解法(5)实验室利用如图装置模拟电解法处理含Cr2O72-的废水,电解时阳极反应式为________,阴极反应式为________,得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全,从水的电离平衡角度解释其原因是___________________________________________________________。
请回答有关滴定过程中的相关问题。(1)用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸,滴定曲线如图所示。①在图中A的pH范围使用的指示剂是________;C的pH范围使用的指示剂是________。②下列关于上述中和滴定过程中的操作,正确的是________(填序号)。
(2)如图1表示用相同浓度的NaOH溶液分别滴定浓度相同的3种一元酸,由图可确定酸性最强的是________。如图2表示用相同浓度的硝酸银标准溶液分别滴定浓度相同的含Cl-、Br-及I-的混合溶液,由图可确定首先沉淀的是 ________。