全钒氧化还原液流电池是一种新型电能储存和高效转化装置,该电池是将具有不同价态的钒离子溶液分别作为正极和负极的活性物质,分别储存在各自的酸性电解液储罐中。其结构原理如图所示,该电池放电时,右槽中的电极反应为V2+-e-====V3+,下列说法正确的是
A.放电时,右槽发生还原反应 |
B.放电时,左槽电解液pH升高 |
C.充电时,阴极的电极反应式:VO2++2H++e-====VO2++H2O |
D.充电时,每转移1 mol电子,n(H+)的变化量为1 mol |
将一定量的氯气通入30 mL浓度为10.00 mol/L的氢氧化钠浓溶液中,加热少许时间后溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO3共存体系。下列判断正确的是
A.与NaOH反应的氯气一定为0.3 mol |
B.n(Na+)∶n(Cl-)可能为7∶3 |
C.若反应中转移的电子为n mol,则0.15<n<0.25 |
D.n(NaCl)∶n(NaClO)∶n(NaClO3)可能为11∶2∶1 |
实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,方法如下:高温下使软锰矿与过量KOH(s)和KClO3(s)反应,生成K2MnO4(锰酸钾)和KCl;用水溶解,滤去残渣;酸化滤液,K2MnO4转化为MnO2和KMnO4;再滤去沉淀MnO2,浓缩结晶得到KMnO4晶体。
请回答:
(1)用软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是 。
(2)K2MnO4转化为KMnO4的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。生成0.1mol还原产物时转移电子 个。KMnO4、K2MnO4和MnO2的氧化性由强到弱的顺序是 。
(3)KMnO4能与热的Na2C2O4(aq,硫酸酸化)反应生成Mn2+和CO2。若取用软锰矿制得的KMnO4产品0.165g,能与0.335g Na2C2O4恰好完全反应(假设杂质均不能参与反应),该产品中KMnO4的纯度为 。
Cl2、HCl的混合气体通入足量的氢氧化钠溶液,充分反应后分析产物溶液中除大量OH−外,还有Cl−、ClO−、ClO3−,并知这三种离子的物质的量比为9:2:1。试问原混合气体中Cl2与HCl体积比为
A.5:2 | B.3:1 | C.2:5 | D.1:1 |
在碘酸钠(NaIO3)的碱性溶液中通入Cl2,可以得到高碘酸钠(Na2H3IO6)。下列有关该反应的说法正确的是
A.该反应中Cl2作还原剂 |
B.碱性条件下,NaIO3的氧化性强于Na2H3IO6 |
C.反应中每生成1 mol Na2H3IO6,转移2 mol电子 |
D.反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2 : 1 |
已知钙的金属活泼性介于钾和钠之间,其化学性质与钠相似。钙及其化合物的有关反应如下:
①Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑ ②CaO+H2O=Ca(OH)2 ③CaO+CO2=CaCO3
④CaO2+H2O= (未配平) ⑤2CaO2+2CO2=2CaCO3+O2
结合所学知识完成下列问题:
(1)写出上述④的化学方程式: ;
(2)用单线桥标出反应①的电子转移方向和数目:Ca+2H2OCa(OH)2+H2↑
(3)写出以钙为原料制取过氧化钙(CaO2)的化学方程式: ;
(4)在CaO2的水溶液中,滴入酚酞溶液,预期的实验现象可能是 。
已知:还原性HSO—3>I—,氧化性IO—3>I2。在含0.3mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液。加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如右图所示。下列说法不正确的是
A.0~b间的反应可用如下离子方程式表示:3HSO3-+IO3-=3SO42-+I-+3H+ |
B.a点时消耗NaHSO3的物质的量为0.12mol |
C.当溶液中I—与I2的物质的量之比为5:2时,加入的KIO3为0.18mol |
D.b点时的还原产物可能是KI或NaI,b~c间的还原产物是I2 |
工业以CH3OH与NaClO3为原料在酸性条件下制取ClO2,同时产生CO2气体,已知该反应分为两步进行,第一步为2ClO3- + 2Cl- + 4H+ = 2ClO2↑+ Cl2↑+ 2H2O。
(1)写出第二步反应的离子方程式 。
(2)工业生产时需在反应物中加少量Cl-,其作用是 。
(3)生产中会发生副反应ClO3- + Cl- + H+ - Cl2↑+ H2O(未配平),若测得反应后的混合气体中Cl2的体积分数为3/73,则起始投料时CH3OH与NaClO3的物质的量之比为 。
(写出解题过程)
NO2被水吸收的过程中,发生了氧化还原反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,其中被氧化的N原子和被还原的N原子,其物质的量之比是
A.3:1 | B.1:3 | C.1:2 | D.2:1 |
工业上通常用下列方法治理含氮化合物的污染。
(1)用稀土等催化剂能将汽车尾气中的CO、NOx、碳氢化合物转化成无毒物质,从而减少汽车尾气污染。已知:
①N2(g)+ O2(g)=2NO(g) △H=+180.5 kJ/mol ②2C(s)+ O2(g)=2CO(g) △H=—221.0 kJ/mol
③C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H=—393. 5 kJ/mol
写出NO(g)与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(g)的热化学方程式 。
(2)用NH3还原NOx生成N2和H2O。现有NO、NO2的混合气3 L,可用同温同压下3.5 L的NH3恰好使其完全转化为N2,则原混合气体中NO和NO2的物质的量之比为 。
(3)电化学降解治理水中硝酸盐污染。在酸性条件下,电化学降解NO的原理如图1,A为电源的 极,阴极反应式为 。
(4)通过控制溶液的pH对工业废水中的金属离子进行分离。图2是某些金属氢氧化物在不同浓度和pH时的沉淀——溶解图像,图中直线上的点表示平衡状态。当溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。
①Fe (OH)3、Al(OH)3、Cr(OH)3三种物质的溶度积常数最大的是 ,
图中A、B、C三点中表示Fe(OH)3的沉淀速率大于溶解速率的是 。
②由图可得Fe(OH)2的溶度积的值为 。
某同学取一定量的Al、Fe混合物,与2.0L极稀的HNO3充分反应,假设HNO3的还原产物全部为铵盐。在反应后的溶液中,逐滴加入4mol·L-1的NaOH溶液,所加NaOH溶液的体积与产生的沉淀的物质的量的关系如图所示。分析图像回答问题:
(1)DE段发生反应的离子方程式为:_____________________________________ 。
(2)请写出任意一个Al、Fe与极稀HNO3反应的化学方程式:_______________ 。
(3)B点对应的沉淀的物质的量为_______mol,C点对应的氢氧化钠溶液的体积为______mL。
(4)原硝酸溶液的物质的量浓度为_______mol/L。
下图是实验室制取并收集Cl2的装置。A是Cl2发生装置,E是硬质玻璃管中装有铜丝网;F为干燥的广口瓶,烧杯G为尾气吸收装置。
(1)A中发生的化学反应的离子方程式为 。
(2)C中盛装的药品__________;
(3)E反应方程式为 。
(4)写出G中反应的离子方程式 。
(5)若将Cl2与SO2等物质的量通入水中则无漂白作用,试写出化学方程式 。
(6)KMnO4的氧化性比MnO2强得多,实验室也可以用KMnO4固体和浓盐酸反应制取氯气,反应方程式如下:2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
①当有0.2mole-转移时被氧化的HCl的质量是 ;
②如果将20ml 12mol·L-1的浓盐酸与足量KMnO4充分反应,实际能收集到的氯气在标准状况下的体积将 。
A.≥1.68L | B.>1.68L | C.≤1.68L | D.<1.68L |
PbO2受热分解为Pb的+4和+2价的混合氧化物,+4价的Pb能氧化浓盐酸生成Cl2;现将1 mol PbO2加热分解得到O2,向剩余固体中加入足量的浓盐酸得到Cl2,O2和Cl2的物质的量之比为1:1,则剩余固体的组成及物质的量比可能是
A.1:2:1混合的PbO2、Pb3O4、PbO |
B.1:3:2混合的PbO2、Pb3O4、PbO |
C.1:1:1混合的PbO2、Pb3O4、PbO |
D.2:1:1混合的PbO2、Pb3O4、PbO |
某强氧化剂XO(OH)2+被Na2SO3还原。如果还原2.4×10-3mol XO(OH)2+,需用30mL 0.2mol/L的Na2SO3溶液,那么X元素被还原后的价态是
A.+2 | B.+1 | C.0 | D.-1 |