【題目】設計出燃料電池使汽油氧化直接產生電流是本世紀最具有挑戰(zhàn)性的課題之一。最近有人制造了一種燃料電池,一個極通入空氣,另一個極通入汽油蒸氣,電池的電解質是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導O2-,回答如下問題:
⑴以丁烷為汽油代表,這個電池放電時發(fā)生的化學反應的方程式是:_______;
⑵這個電池負極發(fā)生的反應是:C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O,正極發(fā)生的反應是:____;固體電解質里O2-的移動方向是:_____;向外電路釋放電子的電極是:___;
⑶人們追求燃料電池氧化汽油而不在內燃機里燃燒汽油產生動力的主要原因是:_______;
⑷汽油燃料電池最大的障礙是氧化反應不完全產生_____堵塞電極的氣體通道,有人估計,完全避免這種副反應至少還需10年,這正是新一代化學家的歷史使命。
⑸碳氫化合物完全燃燒生成CO2和H2O。常溫常壓下,空氣中的CO2,溶于水達到平衡時,溶液的溶液的pH=5.6, c(H2CO3)=1.5×10-5mol·L-1。若忽略水的電離及H2CO3的第二級電離,則H2CO3 H++HCO3-的平衡常數(shù)K1=____(已知:10-5.60=2.5×10-6)。
【答案】2C4H10+13O2=8CO2+10H2O O2+4e-=2O2- 向負極移動 負極 燃料電池具有較高的能量利用率 碳粒 4.2×10-7
【解析】
(1)燃料電池的總反應和燃料燃燒的化學方程式一致,則電池總反應為2C4H10+13O2=8CO2+10H2O,故答案為:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O;
(2)丁烷燃料電池放電時,氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應生成O2-,電極反應式為O2+4e-=2O2-,電解質里的陽離子移向正極,陰離子移向負極,所以電解質里O2-移向負極,負極上甲烷失去電子發(fā)生氧化反應,向外電路釋放電子,故答案為:O2+4e-=2O2-;向負極移動;負極;
(3)原電池具有能量利用率高的特點,而燃燒時化學能轉變?yōu)闊崮芎凸饽,故答案為:燃料電池具有較高的能量利用率;
(4)烷不完全氧化會生成碳粒,從而堵塞電極的氣體通道,故答案為:碳粒;
(5)由題意可知,溶液中c(H+)=c(HCO3-)=10-5.60=2.5×10-6mol/L,c(H2CO3)=1.5×10-5mol L,則H2CO3 H++HCO3-的平衡常數(shù)K1===4.2×10-7,故答案為:=4.2×10-7。
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【題目】甲、乙、丙、丁均為中學化學中常見的單質或化合物,它們之間的轉化關系如下圖所示(部分產物已略去),下列各組物質中不能按圖示關系轉化的是
選項 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
A | NaOH | NaHSO3 | Na2SO3 | SO2 |
B | Fe | Fe(NO3)3 | Fe(NO3)2 | HNO3 |
C | C | CO2 | CO | O2 |
D | Al | NaAlO2 | Al(OH)3 | NaOH |
A. A B. B C. C D. D
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【題目】下列說法正確的是( )
A.利用一束強光照射明礬溶液,產生光亮的“通路”,說明明礬一定發(fā)生了水解
B.與Al反應放出的溶液中、、、有可能大量共存
C.溶液中通入過量的離子方程式:
D.等體積、等物質的量濃度的NaX溶液和弱酸HX混合后的溶液中
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【題目】(2017·天津卷)常壓下羰基化法精煉鎳的原理為:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃時,該反應的平衡常數(shù)K=2×105。已知:Ni(CO)4的沸點為42.2℃,固體雜質不參與反應。
第一階段:將粗鎳與CO反應轉化成氣態(tài)Ni(CO)4;
第二階段:將第一階段反應后的氣體分離出來,加熱至230℃制得高純鎳。
下列判斷正確的是
A. 增加c(CO),平衡向正向移動,反應的平衡常數(shù)增大
B. 第二階段,Ni(CO)4分解率較低
C. 第一階段,在30℃和50℃兩者之間選擇反應溫度,選50℃
D. 該反應達到平衡時,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
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【題目】四種短周期元素X、Y、Z、W的最外層電子數(shù)之和為16,其中X、Y、Z的電子層數(shù)相同,W原子的核外電子層數(shù)與其他三種不同,X元素的焰色反應呈黃色,Y元素能形成多種單質,其中一種單質在空氣中易自燃,Z元素的最外層電子數(shù)是K層的2倍。下列推斷正確的是( )
A.原子半徑:X<Y
B.簡單離子半徑:W>X>Y
C.Z和W形成的化合物和某些酸、強堿均能發(fā)生反應
D.X、Y、W和氫元素形成的化合物的水溶液一定呈堿性
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【題目】順鉑[Pt(NH3)2Cl2]是1969年發(fā)現(xiàn)的第一種具有抗癌活性的金屬配合物;碳鉑是1,1-環(huán)丁二羧酸二氨合鉑(Ⅱ)的簡稱,屬于第二代鉑族抗癌藥物,結構簡式如圖所示,其毒副作用低于順鉑。下列說法正確的是( )
A. 碳鉑中所有碳原子在同一個平面中
B. 順鉑分子中氮原子的雜化方式是sp2
C. 碳鉑分子中sp3雜化的碳原子與sp2雜化的碳原子之比為2∶1
D. 1 mol 1,1-環(huán)丁二羧酸含有σ鍵的數(shù)目為12NA
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【題目】X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素,X、Z的周期序數(shù)=族序數(shù),由這四種元素組成的單質或化合物存在如圖所示的轉化關系,其中甲、戊是兩常見的金屬單質,丁是非金屬單質,其余為氧化物且丙為具有磁性的黑色晶體。下列說法正確的是
A. W的原子序數(shù)是Z的兩倍,金屬性強于Z
B. W元素在周期表中的位置是第四周期VIII族
C. 丙屬于兩性氧化物
D. 等物質的量的甲和戊完全溶于稀硝酸,消耗的HNO3的量一定相等
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【題目】下列幾種情況,對中和滴定結果無影響的是
A.滴定管用水沖洗后即注入標準液B.錐形瓶里有少量水
C.滴定前標準液在“0”刻度以上D.滴定管尖端未充滿液體
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【題目】I.食醋常用于食品調味,其主要成分為醋酸。請回答:
(1)寫出醋酸的電離方程式________________
(2)0.1mol/L醋酸溶液中加入少量鹽酸,電離平衡向___反應方向移動(填“正”或“逆”)。
(3)在0.1mol/L醋酸溶液中加入少量醋酸鈉晶體,晶體溶解后,醋酸溶液的pH____(選填“增大”“減小”或“不變”)。
(4)0.1mol/L醋酸溶液的pH____(選填“>”“=”或“<”)0.1mol/L鹽酸溶液的pH。
(5)在0.1mol/L醋酸溶液中加入等體積等濃度的氫氧化鈉溶液,反應后溶液顯____性。
II.某同學想用實驗確定CH3COOH是弱電解質。其方案是:
①稱取一定質量的CH3COOH配制0.1molL-1的溶液100mL;
②用pH試紙測出該溶液的pH,即可證明HCOOH是弱電解質。
(1)方案的第①步中,要用到的玻璃定量儀器是______。
(2)該方案中,說明CH3COOH是弱電解質的理由是測得溶液的pH______1(選填>、<、=)。
(3)結合你所學的知識,試再提出一個簡單易操作的可行方案證明CH3COOH是弱電解質(藥品可任。_______________
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