【題目】如圖,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)燃料電池并探究氯堿工業(yè)的原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中的X為陽離子交換膜。請按要求回答相關(guān)問題:
(1)甲烷燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為__________________________。
(2)石墨(C)極的電極反應(yīng)為______________________________。
(3)若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,有2.24 L氧氣參加反應(yīng),則乙裝置中鐵電極上生成的氣體的體積為________L。
(4)某同學(xué)利用甲烷燃料電池設(shè)計(jì)電解法制取漂白液的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖)。若用于制漂白液,a為電池的______極,電解質(zhì)溶液最好用______________。
【答案】CH4-8e-+10OH-===CO32-+7H2O 2Cl--2e-===Cl2↑ 4.48 負(fù) 飽和氯化鈉溶液(或飽和食鹽水)
【解析】
通常,燃料電池中,投放燃料的電極是負(fù)極,投放氧化劑的電極是正極。
(1)該燃料電池中,通入甲烷的電極是負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:CH4-8e-+10OH-==CO32-+7H2O,注意堿性介質(zhì),用OH-配電荷守恒。所以,本題正確答案是:CH4-8e-+10OH-==CO32-+7H2O;(2)乙裝置是一個(gè)電解池,其中石墨電極連接左側(cè)燃料電池的正極,作陽極,氯離子失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:2Cl--2e-===Cl2↑。因此,本題的正確答案是:2Cl--2e-==Cl2↑;(3)據(jù)得失電子守恒,左側(cè)燃料電池中得失電子數(shù)等于乙裝置中得失電子數(shù)。若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有2.24L氧氣參加反應(yīng),則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.4mol。乙裝置中鐵電極是陰極,得到0.4mol電子,生成0.2mol H2,H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48L。本題正確答案是4.48;(4)漂白液的有效成分是次氯酸鈉,其制備原理是:先用惰性電極電解飽和食鹽水制得氯氣、氫氧化鈉和氫氣,再將氯氣與產(chǎn)生的NaOH溶液反應(yīng):Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,從裝置設(shè)計(jì)角度來看,氣體與液體反應(yīng),氣體如在下端產(chǎn)生,能更充分地與溶液接觸、反應(yīng),所以該裝置的B端與電源的正極相連作陽極,A端與電源負(fù)極相連作陰極,電解質(zhì)溶液選用飽和食鹽水。本題答案為:負(fù) 飽和氯化鈉溶液(或飽和食鹽水)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某無色溶液中可能含有Na+、Ba2+、Cu2+、CO32-、Cl-、Mg2+中的一種或幾種離子。
①向此溶液中滴加足量稀鹽酸無明顯現(xiàn)象。
②取少許①的溶液并加入少量的Na2SO4溶液,有白色沉淀產(chǎn)生。
③取②的上層清液并加入足量的NaOH溶液,有白色沉淀產(chǎn)生。
(1)原溶液中一定含有的離子是________,一定不含有的離子是________,不能確定是否含有的離子是________。
(2)②中反應(yīng)的離子方程式為___________________。
(3)若另取10mL①的溶液于錐形瓶中,然后向此溶液中逐滴加入NaOH溶液(如圖甲所示)。滴加過程中產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與加入NaOH溶液的體積的關(guān)系如圖乙所示。
①OA段反應(yīng)的離子方程式為_____________________。
②AB段反應(yīng)的離子方程式為_______________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】五氧化二釩(V2O5,摩爾質(zhì)量為182g·mol-1)可作化學(xué)工業(yè)中的催化劑,廣泛用于冶金、化工等行業(yè)。V2O5是一種橙黃色片狀晶體,微溶于水,不溶于乙醇,具有強(qiáng)氧化性,屬于兩性氧化物。某研究小組將從某粗釩(主要含有V2O5,還有少量Al2O3、Fe2O3)中提取V2O5。實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)如下:
已知:NH4VO3是白色粉末,微溶于冷水,可溶于熱水,不溶于乙醇、醚。
2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O
請回答:
(1)第①步操作的實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示,虛線框中最為合適的儀器是________。(填編號)
(2)調(diào)節(jié)pH為8~8.5的目的________。
(3)第④步洗滌操作時(shí),可選用的洗滌劑_________。(填編號)
A.冷水 B.熱水 C.乙醇 D.1%NH4Cl溶液
(4)第⑤步操作時(shí),需在流動(dòng)空氣中灼燒的可能原因________。
(5)硫酸工業(yè)中,SO2轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑就選用V2O5,催化過程經(jīng)兩步完成,將其補(bǔ)充完整:________(用化學(xué)方程式表示),4VO2+O2=2V2O5。
(6)將0.253g產(chǎn)品溶于強(qiáng)堿溶液中,加熱煮沸,調(diào)節(jié)pH為8~8.5,向反應(yīng)后的溶液中加入硫酸酸化的KI溶液(過量),溶液中含有V3+,滴加指示劑,用0.250mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,達(dá)到終點(diǎn)消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL,則該產(chǎn)品的純度為________。(已知:I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
A.電解精煉銅時(shí),若轉(zhuǎn)移2NA個(gè)電子,則陽極減少的質(zhì)量為64g
B.合成氨生產(chǎn)中將NH3液化分離,可加快正反應(yīng)速率,提高H2的轉(zhuǎn)化率
C.在常溫下能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的△H>0
D.常溫下,。欲使溶液中,需調(diào)節(jié)溶液的
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】疊氮化鈉(NaN3)固體易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚,是汽車安全氣囊中的主要成分,能在發(fā)生碰撞的瞬間分解產(chǎn)生大量氣體使氣囊鼓起。
已知:。
實(shí)驗(yàn)室利用如圖裝置模擬工業(yè)級NaN3制備。
實(shí)驗(yàn)Ⅰ:制備NaN3
(1)裝置C中盛放的藥品為____________,裝置B的主要作用是__________________。
(2)為了使a容器均勻受熱,裝置D中進(jìn)行油浴而不用水浴的主要原因是______________。
(3)氨氣與熔化的鈉反應(yīng)生成NaNH2的化學(xué)方程式____________________________________。
(4)N2O可由NH4NO3(熔點(diǎn)169.6℃)在240℃分解制得,應(yīng)選擇的氣體發(fā)生裝置是________。
實(shí)驗(yàn)Ⅱ:分離提純
分離提純反應(yīng)完全結(jié)束后,取出裝置D中的混合物進(jìn)行以下操作,得到NaN3固體。
(5)已知:NaNH2能與水反應(yīng)生成NaOH和氨氣,操作Ⅳ采用__________洗滌,其原因是_____________。
實(shí)驗(yàn)Ⅲ:定量測定
實(shí)驗(yàn)室用滴定法測定疊氮化鈉樣品中NaN3的質(zhì)量分?jǐn)?shù):
①將2.500g試樣配成500.00mL溶液。
②取50.00mL溶液于錐形瓶中,加入50.00mL 0.1010(NH4)2Ce(NO3)6 溶液。
③充分反應(yīng)后,將溶液稍稀釋,向溶液中加入8mL濃硫酸,滴入3滴鄰菲啰啉指示液,0.0500(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的Ce4+,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為29.00mL。測定過程中涉及的反應(yīng)方程式如下:2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3=4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑,Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+
(6)配制疊氮化鈉溶液時(shí),除燒杯、玻璃棒、量筒外,還需要用到的玻璃儀器有___________。若其它讀數(shù)正確,滴定到終點(diǎn)后讀取滴定管中(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液體積時(shí)俯視,將導(dǎo)致所測定樣品中疊氮化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)__________(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(7)試樣中NaN3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。(保留四位有效數(shù)字)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,在一固定體積的密閉容器中,能說明可逆反應(yīng)A (g)+3B (g)2C (g)達(dá)到平衡的說法中,正確的組合是
①C 的生成速率和 C 的分解速率相等
②單位時(shí)間內(nèi)生成 a mol A,同時(shí)生成 3a mol B
③氣體密度不再變化
④ 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
⑤A、B、C 的物質(zhì)的量之比為 1∶3∶2
A.①④B.②③⑤C.①④⑤D.④⑤
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于甲、乙、丙、丁四種儀器裝置的有關(guān)用法,其中不合理的是
A. 甲裝置:可用來證明硫的非金屬性比硅強(qiáng)
B. 乙裝置:橡皮管的作用是能使水順利流下
C. 丙裝置:用圖示的方法能檢查此裝置的氣密性
D. 丁裝置:可在瓶中先裝入某種液體收集NO氣體
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Ⅰ.某學(xué)習(xí)小組用“間接碘量法”測定含有CuCl2·2H2O晶體的試樣(不含能與I-發(fā)生反應(yīng)的氧化性質(zhì)雜質(zhì))的純度,過程如下:取0.800g 試樣溶于水,加入過量KI 固體,充分反應(yīng),生成白色沉淀。用0.1000 mol/L Na2S2O3 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí),平均消耗Na2S2O3 標(biāo)準(zhǔn)溶液40.00 mL。(已知:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2;I2+2S2O32-=S4O62-+2I-。)
(1)可選用________作滴定指示劑,滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是________________。
(2)該試樣中CuCl2·2H2O 的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為________________。
Ⅱ.25℃,兩種酸的電離平衡常數(shù)如表,按要求回答下列問題。
K1 | K2 | |
H2SO3 | 1.3×10-2 | 6.3×10-8 |
H2CO3 | 4.2×10-7 | 5.6×10-11 |
(1)用離子方程式表示亞硫酸鈉溶液呈堿性的原因________________________________。
(2)濃度均為0.1mol/L的Na2SO3和Na2CO3的溶液中SO32-、CO32-、HSO3-、HCO3-濃度從大到小的順序?yàn)?/span>________________________________。
(3)亞硫酸鈉溶液中通入少量CO2氣體的化學(xué)方程式________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】高氯酸銨(NH4ClO4)常作火箭發(fā)射的推進(jìn)劑,實(shí)驗(yàn)室用NaClO4、NH4Cl等原料制取(部分物質(zhì)的溶解度如圖1、圖2),其實(shí)驗(yàn)流程如圖3:
(1)反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是_____。
(2)上述流程中由粗產(chǎn)品獲得純凈高氯酸銨的方法為_____。
(3)洗滌粗產(chǎn)品時(shí),宜用_____(填“0℃冷水”或“80°C熱水”)洗滌。
(4)已知NH4ClO4在400℃時(shí)開始分解為N2、Cl2、O2、H2O。某課題組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究NH4ClO4的分解產(chǎn)物(假設(shè)裝置內(nèi)藥品均足量,部分夾持裝置已省略)
實(shí)驗(yàn)開始前,已用CO2氣體將整套實(shí)驗(yàn)裝置中空氣排盡;焦性沒食子酸溶液用于吸收氧氣。
①寫出高氯酸銨分解的化學(xué)方程式_____。
②為了驗(yàn)證上述產(chǎn)物,按氣流從左至右,裝置的連接順序?yàn)?/span>A→_____(填裝置對應(yīng)的字母),證明氧氣存在的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_____。
③若裝置E硬質(zhì)玻璃管中的Cu粉換成Mg粉,向得到的產(chǎn)物中滴加蒸餾水,產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體。滴加蒸餾水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。
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