内容正文:
1. 氯碱工业是化工产业重要基础,其装置示意图如图。生产过程中产生的氯酸盐副产物需要处理。
已知:pH升高时,易歧化为和。
(1)电解饱和食盐水的离子方程式为___________。
(2)下列关于产生的说法中,合理的是___________(填序号)。
a.主要在阴极室产生
b.在电极上放电,可能产生
c.阳离子交换膜破损导致向阳极室迁移,可能产生
(3)测定副产物含量的方法如下图。
①加入的目的是消耗水样中残留的和。若测定中未加入,则测得的水样中的浓度将___________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
②滴定至终点时消耗酸性溶液,水样中的计算式为___________。
(4)可用盐酸处理淡盐水中的并回收。
①反应离子方程式为___________。
②处理时,盐酸可能的作用是:
i.提高,使氧化性提高或还原性提高;
ii.提高,___________。
③用如图装置验证i,请补全操作和现象:闭合K,至指针读数稳定后,___________。
2. 双氧水(过氧化氢的水溶液)在工业生产和日常生活中应用广泛。
(1)双氧水的强氧化性使其对大多数病菌和病毒具有消杀功能。用3%医用双氧水对不传染病房喷洒消毒时,地板上有气泡冒出,该气体是__。
(2)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态过氧化氢。知0.4mol液态肼与足量的液态过氧化氢反应,生成氮气和水蒸气,并放出256.652kJ的热量。该反应的热化学方程式为__。
(3)双氧水能将碱性废水中的CN-转化成碳酸盐和一种对环境无污染的气体,CN-的电子式为__,写出该反应的离子方程式__。
(4)如图是工业上制备过氧化氢最常见的方法,写出实际发生反应的总方程式___。
(5)如图是一种用电解原理来制备H2O2,并用产生的H2O2处理废氨水的装置。
①Ir—Ru惰性电极吸附O2生成H2O2,其电极反应式是__。
②处理废氨水中溶质(以NH3计)的质量是34g,理论上电路中转移电子数为__mol。
3. 二甲醚()作为一种重要的化工原料和环保产品,在化工和医药行业中被广泛用作甲基化剂、气雾剂、制冷剂和各种有机合成原料。回答下列问题:
(1)合成气(CO、)一步合成二甲醚的反应为:
已知:
化学键
H—H
H—O
C—H
C—O
C=O
键能()
436
463
413
343
1076
①根据上述数据计算______。
②在容器为恒温恒压时,充入2molCO和4mol,达到平衡时的转化率为50%,该反应的平衡常数______(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。
(2)有研究者在催化剂(含Cu—Zn—Al—O和)、压强为5.0MPa条件下,由和CO直接制备二甲醚,结果如图1所示。260℃或270℃时,产率与CO转化率相差较大,合理的解释是______。图中最高产率对应的温度为290℃,低于290℃时,二甲醚的产率______(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率,判断理由是______。
(3)若用二甲醚-燃料电池作为电源,利用电解法制备纳米,其装置如图2所示。装置中D电极应连接二甲醚燃料电池中通______(“”或“”)的一极,该电解池中离子交换膜为______离子交换膜(填“阴”或阳)。该电解池的阳极反应式为______。
4. 氯碱工业是以电解饱和食盐水为基础的基本化学工业,回答下列问题:
(1)工业电解饱和溶液的化学方程式为_______。
(2)氯碱工业中采取膜技术,若阳离子交换膜损伤会造成阳极能检测到,产生的电极反应式为_______。下列生产措施有利于提高产量、降低阳极含量的是_______。
a.定期检查并更换阳离子交换膜
b.向阳极区加入适量盐酸
c.使用Cl-浓度高的精制饱和食盐水为原料
d.停产一段时间后,继续生产
(3)氯碱工业是高耗能产业,按下图将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上,且相关物料的传输与转化关系如图所示(电极未标出)。
①图中装置I和装置II中属于原电池的是_______(选填装置编号)。
②X的化学式为_______;Y在装置II中发生的电极反应为_______。
③图中氢氧化钠质量分数大小关系为a%_______b%。(选填“>”、“=”或“<”)
5. 将地球储量丰富的小分子电催化转化为有高附加值的、、及(如图所示)等具有巨大的经济效益和环境效益。回答下列问题:
(1)是一种绿色氧化剂,它的电子式为___________;目前工业上采用蒽醌法生产的原理为:
。
该总反应的原子利用率为___________%;测定的纯度可用酸性高锰酸钾溶液滴定法,该反应的离子方程式为___________。
(2)还原制取X(方程式中部分物质化