某溶液中可能含有H+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42-、HCO3-等离子中的一种或几种.当向该溶液中加入一定物质的量的NaOH溶液时,发现生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液的体积变化如图所示. (1)原溶液中一定含有____________,一定不含有____________; (2)cd段发生的离子反应为___ _________; (3)原溶液中物质的量浓度最大的阳离子与原溶液中的阴离子的物质的量之比为__________________.
MnO2是碱锰电池材料中最普通的正极材料之一,在活性材料MnO2中加入CoTiO3纳米粉体,可以提高其利用率,优化碱锰电池的性能。 (1)写出基态Mn原子的核外电子排布式。 (2)CoTiO3晶体结构模型如图1所示。在CoTiO3晶体中1个Ti原子、1个Co原子,周围距离最近的O原子数目分别为个、个。 (3)二氧化钛(TiO2)是常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂,常用于污水处理。O2在其催化作用下,可将CN-氧化成CNO-,进而得到N2。与CNO- 互为等电子体的分子、离子化学式分别为、(各写一种)。 (4)三聚氰胺是一种含氮化合物,其结构简式如图所示。 三聚氰胺分子中氮原子轨道杂化类型是, 1 mol三聚氰胺分子中 σ键的数目为。
化学反应变化过程及结果的研究。按要求回答问题: (1)关于反应过程中能量变化的研究: 则:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=kJ·mol-1。 (2)关于反应速率和限度的研究: 工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为: 2NH3 (g)+ CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l),该反应的平衡常数(K)和温度(T / ℃)关系如下:
①焓变ΔH _______0 (填“>”、“<”或“=”)。 ②在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比),下图(1)是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系。α随着x增大而增大的原因是。 ③上图中的B点处,NH3的平衡转化率为。 (3)关于电化学的研究: 铝是日常生活中用途最多的金属元素,下图为Al-AgO电池的构造简图,电解质溶液为NaOH,它可用作水下动力电源,该电池中铝电极反应式为。用该电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图如下图(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。电解时,阳极的电极反应式为。 (4)关于电离平衡的研究: 人体血液里存在重要的酸碱平衡:,使人体血液pH保持在7.35~7.45,否则就会发生酸中毒或碱中毒。其pH随c(HCO3-)∶c(H2CO3)变化关系如下表:
试回答: 正常人体血液中,HCO3-的水解程度电离程度(填“大于”、“小于”、“等于”); ②人体血液酸中毒时,可注射缓解(填选项); A.NaOH溶液 B.NaHCO3溶液 C.NaCl溶液 D.Na2SO4溶液 ③ pH=7.00的血液中,c(H2CO3)c(HCO3-) (填“<”、“>”、“=”)
氮可以形成多种化合物,如NH3、N2H4、HCN、NH4NO3等。 (1)已知:N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)△H=" +" 50.6kJ·mol-1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H="-571.6" kJ·mol-1 则①N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=kJ·mol-1 ②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) 不能自发进行的原因是。 ③用次氯酸钠氧化氨,可以得到N2H4的稀溶液,该反应的化学方程式是。 (2)采矿废液中的CN-可用H2O2处理。已知:H2SO4=H++ HSO4-HSO4-H++ SO42- 用铂电极电解硫酸氢钾溶液,在阳极上生成S2O82-,S2O82-水解可以得到H2O2。写出阳极上的电极反应式。 (3)氧化镁处理含NH4+的废水会发生如下反应: MgO+H2OMg(OH)2 Mg(OH)2+2NH4+ Mg2+ +2NH3·H2O。 ①温度对氮处理率的影响如图所示。在25℃前,升高温度氮去除率增大的原因是。 ②剩余的氧化镁,不会对废水形成二次污染,理由是。 (4)滴定法测废水中的氨氮含量(氨氮以游离氨或铵盐形式存在于水中)步骤如下:①取10 mL废水水样于蒸馏烧瓶中,再加蒸馏水至总体积为175 mL②先将水样调至中性,再加入氧化镁使水样呈微碱性,加热③用25 mL硼酸吸收蒸馏出的氨[2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O]④将吸收液移至锥形瓶中,加入2滴指示剂,用c mol·L-1的硫酸滴定至终点[(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O=(NH4)2SO4+4H3BO3],记录消耗的体积V mL。则水样中氮的含量是mg·L-1(用含c、V的表达式表示)。
多晶硅生产工艺流程如下: (1)粗硅粉碎的目的是。分离SiHCl3 (l)和SiCl4(l)的方法为。 (2)900℃以上, H2与SiHCl3发生如下反应:SiHCl3 (g)+ H2 (g)Si (s) + 3HCl (g) ΔH >0,其平衡常数表达式为K = 。为提高还原时SiHCl3的转化率,可采取的措施有。 (3)该流程中可以循环使用的物质是。 (4)SiCl4与上述流程中的单质发生化合反应,可以制得SiHCl3,其化学方程式为。
硝酸工业的基础是氨的催化氧化,在催化剂作用下发生如下反应: ① 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H =" —905" kJ/mol①主反应 ② 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)△H =" —1268" kJ/mol②副反应 有关物质产率与温度的关系如甲图。 (1)由反应①②可知反应⑤N2(g) + O2(g)2NO(g)的反应热ΔH= (2)由图甲可知工业上氨催化氧化生成 NO时,反应温度最好控制在 (3)用Fe3O4制备Fe(NO3)3溶液时,需加过量的稀硝酸,原因一:将Fe4O3中的Fe2+全部转化为Fe3+, 原因二:(用文字和离子方程式说明)。 (4)将NH3通入NaClO溶液中,可生成N2H4,则反应的离子方程式为。 (5)依据反应②可以设计成直接供氨式碱性燃料电池(如乙图所示),则图中A为(填“正极”或“负极”),电极方程式为