【題目】(1)熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視?捎萌廴诘奶妓猁}作為電解質(zhì),向負(fù)極充入燃料氣CH4,用空氣與CO2的混合氣作為正極的助燃?xì)猓允珵殡姌O材料,制得燃料電池。工作過程中,CO32-移向__極(填“正”或“負(fù)”),已知CH4發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為___,則另一極的電極反應(yīng)式為___。
(2)某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)對(duì)電化學(xué)原理進(jìn)行了一系列探究活動(dòng)。
①如圖為某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)的氧化還原反應(yīng):___(用離子方程式表示)設(shè)計(jì)的原電池裝置,反應(yīng)前,電極質(zhì)量相等,一段時(shí)間后,兩電極質(zhì)量相差12g,導(dǎo)線中通過__mol電子。
②其他條件不變,若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液,石墨的電極反應(yīng)式為___。
③如圖其他條件不變,若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n型,如圖所示,
一段時(shí)間后,在甲裝置銅絲附近滴加酚酞試液,現(xiàn)象是___,電極反應(yīng)式為___;乙裝置中石墨a為___極(填“正”“負(fù)”“陰”或“陽”),乙裝置中與銅絲相連石墨b電極上發(fā)生的反應(yīng)式為___,產(chǎn)物常用___檢驗(yàn)。
【答案】負(fù) CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O 2O2+8e-+4CO2=4CO32- Fe+Cu2+=Fe2++Cu 0.2 2H++2e-=H2↑ 溶液變紅 O2+2H2O+4e-=4OH- 陰 2Cl--2e-=Cl2↑ 濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙
【解析】
(1)向負(fù)極充入燃料氣CH4,用空氣與CO2的混合氣作為正極的助燃?xì)猓允珵殡姌O材料,燃料電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng);燃料電池中正極上氧氣得電子生成碳酸根離子;
(2)①圖為原電池反應(yīng),Fe為負(fù)極,發(fā)生:Fe-2e-=Fe2-,石墨為正極,發(fā)生Cu2++2e-=Cu,根據(jù)總反應(yīng)結(jié)合差量法計(jì)算;②氯化銨中,銨根離子水解導(dǎo)致溶液顯示酸性,據(jù)此分析解答;③若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨b相連成n型,甲裝置為鐵的吸氧腐蝕,乙為電解池裝置,據(jù)此分析解答。
(1)電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng),則裝置中CO32-向負(fù)極移動(dòng);CH4在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O,正極上氧氣得電子生成碳酸根離子,電極反應(yīng)式為:O2+4e-+2CO2=2CO32-,故答案為:負(fù);CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O;O2+4e-+2CO2=2CO32-;
(2)①圖中為原電池反應(yīng),Fe為負(fù)極,發(fā)生:Fe-2e-=Fe2-,石墨為正極,發(fā)生Cu2++2e-=Cu,總反應(yīng)式為Fe+Cu2+=Fe2++Cu,一段時(shí)間后,兩電極質(zhì)量相差12g,則
Fe+Cu2+=Fe2++Cu 兩極質(zhì)量差△m 轉(zhuǎn)移電子
56g 64g 56g+64g=120g 2mol
12g n
有:=,解得:n=0.2mol,故答案為:Fe+Cu2+=Fe2++Cu;0.2;
②氯化銨溶液中,銨根離子水解導(dǎo)致溶液顯示酸性,實(shí)質(zhì)是NH4++H2ONH3H2O+H+,石墨為正極,石墨電極上發(fā)生2H++2e-=H2↑,故答案為:2H++2e-=H2↑;
③若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨b相連成n型,甲裝置為原電池,發(fā)生鐵的吸氧腐蝕,鐵為負(fù)極,銅為正極,正極上發(fā)生 O2+2H2O+4e-=4OH-,銅絲附近溶液呈堿性,滴加酚酞,溶液變紅;乙為電解池裝置,乙裝置中石墨b為陽極,石墨a為陰極,陽極上發(fā)生2Cl--2e-=Cl2↑,生成的氯氣可用濕潤(rùn)淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn),故答案為:溶液變紅;O2+2H2O+4e-=4OH-;陰;2Cl--2e-=Cl2↑;濕潤(rùn)淀粉碘化鉀試紙。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】苯環(huán)結(jié)構(gòu)中,不存在單雙鍵交替結(jié)構(gòu),可以作為證據(jù)的事實(shí)是( )
①苯不能使酸性 KMnO4 溶液褪色②苯分子中碳原子間的距離均相等 ③苯能在一定條件下跟 H2 加成生成環(huán)己烷④經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得間二甲苯僅一種結(jié)構(gòu) ⑤苯在 FeBr3 存在條件下與液溴發(fā)生取代反應(yīng),但不因化學(xué)變化而使溴水褪色
A.②③⑤B.①②④⑤C.①②⑤D.①②③④
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)上常用燃燒法確定有機(jī)物的組成。若準(zhǔn)確稱取0.44g某有機(jī)物樣品,經(jīng)充分燃燒后,依次通入濃硫酸和堿石灰,分別增重0.36g、0.88g.
(1)求該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式為___________
(2)已知其蒸氣密度為同條件下H2的22倍,該有機(jī)物的分子式為___________
(3)該有機(jī)物的核磁共振氫譜中有2個(gè)峰,峰面積之比為1:3,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___________
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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+、K+、NH4+、Mg2+、Cu2+、SO42-、SO32-、Cl-、Br-、CO32-中的若干種,離子濃度都為0.1mol·L-1。往該溶液中加入過量的BaCl2和鹽酸的混合溶液,無白色沉淀生成。某同學(xué)另取少量原溶液,設(shè)計(jì)并完成如下實(shí)驗(yàn):
則關(guān)于原溶液的判斷不正確的是
A.若步驟中Ba(NO3)2和HNO3溶液改用BaCl2和鹽酸的混合溶液,則對(duì)溶液中離子的判斷無影響
B.無法確定原溶液中是否存在Cl-
C.肯定存在的離子是SO32-、Br-,是否存在Na+、K+需要通過焰色反應(yīng)來確定
D.肯定不存在的離子是Mg2+、Cu2+、SO42-、CO32-,是否含NH4+另需實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的本質(zhì)是陰陽離子在電場(chǎng)作用下遷移,通過實(shí)驗(yàn)探究同一溶液中不同離子的遷移差異。將pH試紙用不同濃度Na2SO4的溶液充分浸濕,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
a,b,c,d均是石墨電極,電極間距4cm,電極電流0.20mA。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
時(shí)間 | 試紙Ⅰ | 試紙Ⅱ |
1min | a極試紙附近變紅,b極附近試紙變藍(lán) | c極附近試紙變紅,d極附近變藍(lán) |
10min | 紅色區(qū)和藍(lán)色區(qū)不斷向中間擴(kuò)展,相遇時(shí)紅色區(qū)約2.7cm,藍(lán)色區(qū)約1.3cm | 兩極顏色范圍擴(kuò)大不明顯,試紙大部分仍為黃色 |
對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋及預(yù)測(cè)不合理的是( )
A.b、d兩極附近變藍(lán)的原因:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
B.試紙Ⅰ紅色區(qū)長(zhǎng)度大于藍(lán)色區(qū):說明單位時(shí)間內(nèi)OH-的遷移速度快于H+
C.試紙Ⅱ中的現(xiàn)象說明此濃度下遷移的主要離子是Na+和SO42-
D.預(yù)測(cè)10min后,試紙Ⅰ紅藍(lán)區(qū)之間又會(huì)出現(xiàn)黃色區(qū)域
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:pOH=-lgc(OH-)。室溫下,將稀鹽酸滴加到某一元堿(BOH)溶液中,測(cè)得混合溶液的pOH與離子濃度的變化關(guān)系如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是
A. BOH屬于弱堿
B. BOH的電離常數(shù)K=1×10-4.8
C. P點(diǎn)所示的溶液中:c(Cl-)>c(B+)
D. N點(diǎn)所示的溶液中:c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)-c(BOH)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】二氧化硫是大氣的主要污染物之一。催化還原SO2不僅可以消除SO2的污染,還可以得到工業(yè)原料S。燃煤煙氣中硫的回收反應(yīng)為:2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)+S(l) △H。
(1)已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) △H1=-566.0kJ·mol-1
S(l)+O2(g)===SO2(g) △H2=-296.8 kJ·mol-1
則硫的回收反應(yīng)的△H=___________ kJ·mol-1。
(2)其他條件相同、催化劑不同時(shí),硫的回收反應(yīng)中SO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖所示。260℃時(shí),___________(填“La2O3”、“NiO”或“TiO2”)的催化效率最高。La2O3和NiO作催化劑均可能使SO2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到很高,不考慮價(jià)格因素,選擇La2O3的主要優(yōu)點(diǎn)是___________。
(3)一定條件下,若在恒壓密閉容器中發(fā)生硫的回收反應(yīng),SO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示,則P1、P2、P3、P4由大到小的順序?yàn)?/span>___________;某溫度下,若在恒容密閉容器中,初始時(shí)c(CO)=2 a mol·L-1,c(SO2)= a mol·L-1,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為80%,則該溫度下反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為___________。
(4)某實(shí)驗(yàn)小組為探究煙氣流速、溫度對(duì)該反應(yīng)的影響,用La2O3作催化劑,分別在兩種不同煙氣流量、不同溫度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:在260℃時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率隨煙氣流量增大而減小,其原因是___________;在380℃時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率隨煙氣流量增大而增大,其原因是___________。
(5)工業(yè)上常用Na2SO3溶液吸收煙氣中的SO2,將煙氣通入1.0 mol·L-1的N2SO3溶液,當(dāng)溶液pH約為6時(shí),吸收SO2的能力顯著下降此時(shí)溶液中c(HSO3-)c︰(SO32-)=___________。(已知H2SO3的Ka1=1.5×10-2、Ka2=1.0×10-7)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】海水開發(fā)利用的部分過程如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是
A. 向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴
B. 粗鹽可采用除雜和重結(jié)晶等過程提純
C. 工業(yè)生產(chǎn)中常選用NaOH作為沉淀劑
D. 富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質(zhì)溴,再用SO2將其還原吸收
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)興趣小組欲探究含硫物質(zhì)的性質(zhì)及制備。
(探究一)選用下面的裝置和藥品探究亞硫酸與次氯酸的酸性強(qiáng)弱:
(1)裝置A中盛固體的玻璃儀器名稱是____,裝置A中反應(yīng)的離子化學(xué)方程式為_________。
(2)裝置連接順序?yàn)?/span>A__________,其中裝置C的作用是_________,通過現(xiàn)象_______,即可證明亞硫酸的酸性強(qiáng)于次氯酸。
(探究二)硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O,M=248g/mol)可用作定影劑、還原劑。回答下列問題:
(3)利用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液定量測(cè)定硫代硫酸鈉的純度。測(cè)定步驟如下:
①溶液配制:稱取1.2000 g某硫代硫酸鈉晶體樣品,用新煮沸并冷卻的蒸餾水在燒杯中溶解,完全溶解后,全部轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中,再定容至凹液面與刻度線相平。
②滴定:取0.00950 mol·L1的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL,硫酸酸化后加入過量KI,發(fā)生反應(yīng):Cr2O72+6I+14H+=3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸鈉樣品溶液滴定至淡黃綠色,發(fā)生反應(yīng):I2+2S2O32=S4O62+2I。加入淀粉溶液作為指示劑,繼續(xù)滴定,當(dāng)______即為終點(diǎn)。平行滴定3次,樣品溶液的平均用量為24.80 mL,則樣品純度為______%(保留1位小數(shù))。
(4)Na2S2O3常用于脫氯劑,在溶液中易被氯氣氧化為SO42-,該反應(yīng)的離子方程式為________。
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