【題目】利用膜技術(shù)原理和電化學(xué)原理制備少量硫酸和綠色硝化劑N2O5，裝置如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 電極b反應(yīng)式是O2+4e-+2H2O=4OH-

B. 電解后乙裝置d電極附近溶液的pH不變

C. c電極上的電極反應(yīng)式為N2O4-2e-+H2O=N2O5+2H+

D. 甲中每消耗1mol SO2，乙裝置中有1mol H+通過(guò)隔膜

【答案】B

【解析】

甲裝置能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)且沒有外接電源，所以是原電池，a極上二氧化硫失電子為負(fù)極，b上氧氣得電子為正極，乙屬于電解池，與電源的正極b相連的電極c為陽(yáng)極，N2O4在陽(yáng)極失電子生成N2O5，d為陰極，陰極上氫離子得電子生成氫氣。

A．甲裝置為原電池，其中a電極為負(fù)極、b電極為正極，左側(cè)加入了硫酸，其中的H+可透過(guò)質(zhì)子膜而進(jìn)入右側(cè)極室，所以右側(cè)極室是酸性的，所以電極反應(yīng)中不能生成OH-，而應(yīng)生成水：O2+4e-+4H+=2H2O，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B．乙裝置是一個(gè)電解池，均采用了惰性電極，左側(cè)為陽(yáng)極，右側(cè)d電極為陰極，其中盛放了硝酸溶液，發(fā)生的反應(yīng)為：2H++2e-=H2↑，雖然消耗了H+，但同時(shí)有等量的H+從陽(yáng)極區(qū)遷移過(guò)來(lái)，故溶液的pH不變，B項(xiàng)正確；

C．c電極為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D. 依據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)相同可知，甲裝置的左側(cè)的電極反應(yīng)式：SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-，可知消耗1molSO2電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2mol，乙裝置中陽(yáng)極N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+，陰極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑，為了平衡電荷，則有2mol H+通過(guò)隔膜，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

答案選B。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì)）來(lái)制備，工藝流程如下：

回答下列問(wèn)題：

（1）“酸浸”實(shí)驗(yàn)中，鐵的浸出率結(jié)果如圖所示。由圖可知，當(dāng)鐵的浸出率為70%時(shí)，所采用的實(shí)驗(yàn)條件為___________________�！八峤睂�(shí)驗(yàn)中為了提高酸浸的效率，除了升溫還可以采取的措施有___________________（至少寫兩種）。

（2）“酸浸”后，“濾液①”鈦主要以形式存在，寫出其水解生成TiO2·xH2O的離子方程式__________________。

（3）TiO2·xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40 min所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示：

溫度/℃

30

35

40

45

50

TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率%

92

95

97

93

88

分析40 ℃時(shí)TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因__________________。

（4）若“濾液②”中，加入雙氧水和磷酸（設(shè)溶液體積增加1倍），使恰好沉淀完全即溶液中，此時(shí)是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？_____________（列式計(jì)算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】1，2-二溴乙烷可作汽油抗爆劑的添加劑，常溫下它是無(wú)色液體，密度 2.18 g·cm-3，沸點(diǎn)131.4℃，熔點(diǎn)9.79℃，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有機(jī)溶劑。在實(shí)驗(yàn)室中可以用下圖所示裝置制備1，2-二溴乙烷。其中分液漏斗和燒瓶a中裝有乙醇和濃硫酸的混合液，試管d中裝有液溴(表面覆蓋少量水)。填寫下列空白：

(1) 寫出本題中由乙醇制備1，2-二溴乙烷的兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式：

①____________________________________________，反應(yīng)類型為________________。

②____________________________________________，反應(yīng)類型為________________。

(2)裝置b可以充當(dāng)安全瓶，防止倒吸，例如：若裝置a、b上方氣體壓強(qiáng)減小，則裝置b中的現(xiàn)象為________________________________________________________________。

(3)容器c中NaOH溶液的作用是：________________________________；若無(wú)c裝置，則d中發(fā)生副反應(yīng)的離子方程式為________________________________________。

(4)在做此實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使a裝置中的液體溫度迅速升高到所需溫度，請(qǐng)用化學(xué)方程式表示其原因_____________________________________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】請(qǐng)按要求填空：

(1)Mg是第3周期元素，該周期部分元素氟化物的熔點(diǎn)見下表：

氟化物

NaF

MgF2

SiF4

熔點(diǎn)/K

1266

1534

183

①解釋表中氟化物熔點(diǎn)差異的原因：

a．_________________________________________________。

b．__________________________________。

②硅在一定條件下可以與Cl2反應(yīng)生成SiCl4，試判斷SiCl4的沸點(diǎn)比CCl4的________(填“高”或“低”)，理由__________________________________。

(2)下列物質(zhì)變化，只與范德華力有關(guān)的是_________

a．干冰熔化 b．乙酸汽化

c．石英熔融 d．HCONHCH3CH3溶于水

e．碘溶于四氯化碳

(3)C，N元素形成的新材料具有如下圖所示結(jié)構(gòu)， 該晶體的化學(xué)式為：_______________。該晶體硬度將超過(guò)目前世界上最硬的金剛石，其原因是________________________。

(4)FeCl3常溫下為固體，熔點(diǎn)282 ℃，沸點(diǎn)315 ℃，在300 ℃以上升華。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑。據(jù)此判斷FeCl3的晶體類型為_________________。

(5)氮化碳和氮化硅晶體結(jié)構(gòu)相似，是新型的非金屬高溫陶瓷材料，它們的硬度大，熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。

①氮化硅的硬度________(“大于”或“小于”)氮化碳的硬度，原因是________________。

②下列物質(zhì)熔化時(shí)所克服的微粒間的作用力與氮化硅熔化時(shí)所克服的微粒間的作用力相同的是_________。

a．單質(zhì)I2和晶體硅 b．冰和干冰

c．碳化硅和二氧化硅 d．石墨和氧化鎂

③已知氮化硅的晶體結(jié)構(gòu)中，原子間都以單鍵相連，且氮原子與氮原子不直接相連、硅原子與硅原子不直接相連，同時(shí)每個(gè)原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，請(qǐng)寫出氮化硅的化學(xué)式________。

(6)第ⅢA，ⅤA元素組成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半導(dǎo)體材料，其晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似。在GaN晶體中，每個(gè)Ga原子與______個(gè)N原子相連，與同一個(gè)Ga原子相連的N原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為________。在四大晶體類型中，GaN屬于_______晶體。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】鎳與VA族元素形成的化合物是重要的半導(dǎo)體材料，應(yīng)用最廣泛的是砷化鎵(GaAs)，回答下列問(wèn)題：

(1)基態(tài)Ga原子的核外電子排布式為_____，基態(tài)As原子核外有_________個(gè)未成對(duì)電子。

(2)鎵失去電子的逐級(jí)電離能(單位：kJ·mol-1)的數(shù)值依次為577、1984.5、2961.8、6192由此可推知鎵的主要化合價(jià)為____和+3。砷的電負(fù)性比鎳____(填“大”或“小”)。

(3)比較下列鎵的鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，分析其變化規(guī)律及原因：________________________。

鎵的鹵化物

GaCl3

GaBr3

GaI3

熔點(diǎn)/℃

77.75

122.3

211.5

沸點(diǎn)/℃

201.2

279

346

GaF3的熔點(diǎn)超過(guò)1000 ℃，可能的原因___________________________________________。

(4)二水合草酸鎵的結(jié)構(gòu)如圖所示，其中鎵原子的配位數(shù)為______，草酸根中碳原子的雜化方式為______________。

(5)砷化鎵熔點(diǎn)為1238℃，立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)為a=565 pm。該晶體的類型為_________，晶體的密度為___________(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,列出算式即可)g·cm-3。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】氮和氮的相關(guān)化合物在很多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。請(qǐng)回答：

I.搭載“神舟十一號(hào)”的長(zhǎng)征-2F火箭使用的推進(jìn)劑燃料由N、H兩種元素組成，且原子個(gè)數(shù)N:H=1:2，其水溶液顯堿性。

(1)該物質(zhì)中N原子的雜化方式為________，溶于水呈堿性的原因?yàn)?/span>___________(用離子方程式表示)。

(2)氮元素的第一電離能比相鄰的氧元素大，其原因?yàn)?/span>________________。

II.笑氣(N2O)曾被用作麻醉劑，但過(guò)度吸食會(huì)導(dǎo)致身體機(jī)能紊亂。

(3)預(yù)測(cè)N2O的結(jié)構(gòu)式為________________。

(4)在短周期元素組成的物質(zhì)中，寫出與NO2-互為等電子體的分子_________。(寫兩個(gè)，填分子式)

III.氮化鈦為金黃色晶體，有仿金效果，越來(lái)越多地成為黃金的代替品。

(5)Ti金屬晶體的堆積模型為________，配位數(shù)為_______，基態(tài)Ti3+中未成對(duì)電子數(shù)有______個(gè)。

(6)氮化鈦晶體的晶胞與NaCl晶胞相似(如圖所示)，該氮化鈦的密度為ρg·cm-3，則該晶胞中N、Ti之間的最近距離為______nm(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，只列計(jì)算式)。該晶體中與氮原子距離相等且最近的鈦原子圍成的空間幾何體為____________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】五氧化二釩及其他釩的化合物廣泛應(yīng)用于鋼鐵、有色合金、化工、煉油、玻璃及陶瓷等工業(yè)部門。可從含釩石煤灰渣中提釩，該試驗(yàn)工藝流程如下圖：

表1 灰渣主要化學(xué)成分分析/%

V2O3

SiO2

Fe2O3

Al2O3

MgO

K2O

CaO

燒失量

1.26

55.71

6.34

7.54

1.26

3.19

1.41

20.55

表2中間鹽主要成分分析/%（以氧化物形式表示其含量）

V2O3

Al2O3

Fe2O3

MgO

K2O

5.92

1.70

18.63

2.11

3.38

已知：

①石煤灰渣的化學(xué)成分分析見表1，中間鹽的主要成分分析見表2。

②礦物焙燒過(guò)程中，若溫度過(guò)高，易發(fā)生燒結(jié)，溫度越高，燒結(jié)現(xiàn)象越嚴(yán)重。

③萃取反應(yīng)可以表示為：VO2++(HR2)PO4(o)→VO[R2PO4]R(o)+H+，(o)表示有機(jī)相

④有機(jī)萃取劑(HR2)PO4萃取VO2+的能力比萃取V02+要強(qiáng)。

請(qǐng)回答：

（1）提高浸取率的方法有____________，殘?jiān)闹饕煞譃?/span>______________________，

（2）經(jīng)幾級(jí)萃取后，有時(shí)候要適當(dāng)加酸調(diào)整pH值，結(jié)合萃取反應(yīng)方程式，說(shuō)明原因_____________。反萃取操作應(yīng)加入_____________試劑。

（3）中間鹽溶解過(guò)程中，加鐵粉的主要目的是_____________________。

（4）石煤中的釩以V(Ⅲ)為主，有部分V(Ⅳ)，很少見V(Ⅴ)。如圖1和如圖2分別為焙燒溫度和焙燒時(shí)間對(duì)釩浸出率的影響，由如圖2可得最佳焙燒時(shí)間為______________h，由如圖1可得最佳焙燒溫度為800-850℃之間，焙燒溫度在850℃以下時(shí)，釩浸出率隨焙燒溫度的上升幾乎直線上升的原因是_________________________，當(dāng)焙燒溫度高超過(guò)850℃以后，再提高溫度，浸出率反而下降的可能原因是：_________________________。

（5）反萃取液中的VO2+，加入氯酸鈉后被氧化為VO2+，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式______________。然后用氨水調(diào)節(jié)pH到1.9～2.2沉釩，得多釩酸銨沉淀（化學(xué)式為(NH4)2V12O31·nH2O)，再經(jīng)固液分離、干燥、焙燒得五氧化二釩產(chǎn)品，請(qǐng)寫出此步反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】二氧化氯(ClO2)是國(guó)際上公認(rèn)的安全、無(wú)毒的綠色消毒劑。常溫下二氧化氯為黃綠色氣體，其熔點(diǎn)為－59.5℃，沸點(diǎn)為11.0℃，極易溶于水，不與水反應(yīng)。若溫度過(guò)高，二氧化氯的水溶液可能會(huì)發(fā)生爆炸。某研究性學(xué)習(xí)小組擬用如下圖所示裝置制取并收集ClO2(加熱和夾持裝置均省略)。

（1）在圓底燒瓶中先放入一定量的KClO3和草酸H2C2O4)，然后再加入足量的稀硫酸，在60~80℃之間反應(yīng)生成ClO2、CO2和一種硫酸鹽，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

（2）裝置A中使用溫度計(jì)的目的是____。反應(yīng)開始后，可以觀察到圓底燒瓶?jī)?nèi)的現(xiàn)象是_____。

（3）裝置B的作用是________。

（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中裝置D中的溶液里除生成Na2CO3外，還生成物質(zhì)的量之比為1︰1的另外兩種鹽，一種為NaClO3，另一種為_______。

（5）ClO2很不穩(wěn)定，需隨用隨制，產(chǎn)物用水吸收得到ClO2溶液。為測(cè)定所得溶液中ClO2的含量，進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：

步驟1：量取ClO2溶液20mL，稀釋成100mL試樣，量取V1mL試樣加入到錐形瓶中；

步驟2：調(diào)節(jié)試樣的pH≤2.0，加入足量的KI晶體，振蕩后，靜置片刻；

步驟3：加入指示劑X，用 cmol·L－1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na2S2O3溶液V2mL。

已知：2ClO2+8H++10I－==5I2+2C1－+4H2O 2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI

請(qǐng)回答：

①配制100mL步驟3中所需的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，用到的玻璃儀器除燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管外，還需要_______。(填儀器名稱)

②步驟3中滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為_______。

③原ClO2溶液的濃度為_______g·L－1(用含字母的代數(shù)式表示)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】用下列實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵?/span> ）

①用圖1所示裝置從Fe(OH)3膠體中過(guò)濾出Fe(OH)3膠粒

②用圖2所示裝置從氯化鈉溶液中得到氯化鈉晶體

③用圖3所示裝置從碘的四氯化碳溶液中分離出四氯化碳

④用圖4所示裝置從乙醇與苯的混合物中分離出苯

A.①②B.②③C.②③④D.①③④

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