19.磷酸鐵鋰動力電池(LiFePO4電池)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示.中間是聚合物的隔膜,它把正極與負(fù)極隔開,鋰離子可以通過而電子不能通過.該電池的總反應(yīng)式為:Li1-xFePO4+LixC6═C6+LiFePO4
(1)磷酸鐵鋰電池放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)式為LixC-xe-═xLi++C.
(2)若用該電池電解精煉銅,陰極質(zhì)量增重19.2g時(shí),則電池中通過聚合物隔膜的Li+數(shù)目為0.6NA
(3)以該電池為電源,用Fe2O3為陽極,石墨為陰極,NaOH溶液為電解質(zhì)溶液制備高鐵酸鈉(Na2FeO4),寫出陽極的電極反應(yīng)式Fe2O3-6e-+10OH-═2FeO42-+5H2O.
(4)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)若被白磷(以P表示)灼傷,可用硫酸銅溶液涂抹傷處,有銅和H3PO4生成,寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式2P+5CuSO4+8H2O═5Cu+2H3PO4+5H2SO4
(5)一般來說,如果一個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)大于105,通常認(rèn)為反應(yīng)進(jìn)行得較完全;相反,如果一個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)小于10-5,則認(rèn)為這個(gè)反應(yīng)很難進(jìn)行.已知常溫下各物質(zhì)的溶度積及電離平衡常數(shù):CuS:Ksp=8.4×10-36mol2•L-2;H2S:Ka1=1.2×10-7mol•L-1,Ka2=7×10-15mol•L-1
①通過計(jì)算說明反應(yīng)CuS(s)+2H+?Cu2++H2S進(jìn)行的程度此反應(yīng)K﹦1×10-14<10-5,所以反應(yīng)難以進(jìn)行.
②常溫下,NaHS溶液呈堿性,此溶液中離子濃度由小到大的順序是c(S2-)<c(H+)<c(OH-)<c(HS-)<c(Na+).若向此溶液中加入硫酸銅溶液,恰好完全反應(yīng),所得溶液pH<7(填“>”“<”或“﹦”).

分析 (1)放電時(shí),LixC6在負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng);
(2)若用該電池電解精煉銅,依據(jù)串聯(lián)電路中各個(gè)電極轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同,依據(jù)Cu2++2e-=Cu,計(jì)算轉(zhuǎn)移電子數(shù);
(3)用Fe2O3為陽極,石墨為陰極,NaOH溶液為電解質(zhì)溶液,陽極三氧化二鐵失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)結(jié)合氫氧根離子生成高鐵酸根離子;
(4)依據(jù)題干給出產(chǎn)物,結(jié)合得失電子守恒、原子個(gè)數(shù)守恒寫成方程式;
(5)①計(jì)算CuS(s)+2H+?Cu2++H2S的K值,依據(jù)一個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)小于10-5,則認(rèn)為這個(gè)反應(yīng)很難進(jìn)行,進(jìn)行判斷;
②常溫下,NaHS溶液呈堿性,說明硫氫根離子水解程度大于電離,據(jù)此解答;
依據(jù)銅離子與硫氫根離子發(fā)生反應(yīng)HS-+Cu2+═CuS↓+H+解答.

解答 解:(1)放電時(shí),LixC6在負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),其負(fù)極反應(yīng)為:LixC-x e-═xLi++C,故答案為:LixC-x e-═xLi++C;
(2)電解精煉銅,陰極電極反應(yīng)為:Cu2++2e-=Cu,每轉(zhuǎn)移2mol電子,析出64g銅,所以陰極質(zhì)量增重19.2g時(shí),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為:$\frac{19.2g}{64g/mol}$×2=0.6mol,電池與電解池為串聯(lián),所以當(dāng)電解池中轉(zhuǎn)移0.6mol電子,電池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.6mol,鋰離子帶1個(gè)單位正電荷,則電池中通過聚合物隔膜的Li+數(shù)目為0.6NA,
故答案為:0.6NA;
(3)用Fe2O3為陽極,石墨為陰極,NaOH溶液為電解質(zhì)溶液制備高鐵酸鈉(Na2FeO4),陽極三氧化二鐵失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)結(jié)合氫氧根離子生成高鐵酸根離子,電極反應(yīng)式為:Fe2O3-6e-+10OH-═2FeO42-+5H2O,
故答案為:Fe2O3-6e-+10OH-═2FeO42-+5H2O;
(4)磷與硫酸銅溶液反應(yīng)生成產(chǎn)物銅、磷酸,依據(jù)原子個(gè)數(shù)守恒可知還會生成硫酸,反應(yīng)中銅由+2價(jià)降低到0價(jià),P由0價(jià)升高到+5價(jià),依據(jù)得失電子守恒,硫酸銅系數(shù)為5,磷的系數(shù)為2,依據(jù)原子個(gè)數(shù)守恒,該反應(yīng)的方程式:2P+5CuSO4+8H2O═5Cu+2H3PO4+5H2SO4,
故答案為:2P+5CuSO4+8H2O═5Cu+2H3PO4+5H2SO4;
(5)①Ksp=[Cu2+][S2-];H2S:Ka1=$\frac{[{H}^{+}][H{S}^{-}]}{[{H}_{2}S]}$;Ka2=$\frac{[{H}^{+}][{{S}^{2}}^{-}]}{[H{S}^{-}]}$,
CuS(s)+2H+?Cu2++H2S,反應(yīng)的K=$\frac{[C{{u}^{2}}^{+}][{H}_{2}S]}{[{H}^{+}]^{2}}$=Ksp÷Ka2÷Ka1=8.4×10-36mol2•L-2÷1.2×10-7mol•L-1÷7×10-15mol•L-1=1×10-14<10-5,所以反應(yīng)難以進(jìn)行;
故答案為:此反應(yīng)K﹦1×10-14<10-5,所以反應(yīng)難以進(jìn)行;
②硫氫化鈉為強(qiáng)電解質(zhì),完全電離生成鈉離子與硫氫根離子,硫氫根離子部分發(fā)生水解,部分發(fā)生電離,所以鈉離子濃度大于硫氫根離子濃度,因?yàn)槌叵,NaHS溶液呈堿性說明硫氫根離子水解程度大于電離程度,所以氫氧根離子濃度大于硫離子濃度,加之水電離生成氫離子,所以氫離子濃度大于硫離子濃度,所以離子濃度大小順序?yàn)椋篶(S2-)<c(H+)<c(OH-)<c(HS-)<c(Na+),
向溶液中加入硫酸銅后發(fā)生反應(yīng):HS-+Cu2+CuS↓+H+,生成氫離子,所以溶液pH<7,
故答案為:c(S2-)<c(H+)<c(OH-)<c(HS-)<c(Na+);<.

點(diǎn)評 本題綜合考查了原電池、電解池工作原理及相關(guān)計(jì)算,弱電解質(zhì)電離平衡、沉淀溶解平衡等知識,為高頻考點(diǎn),側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查,熟悉原電池、電解池工作原理及各個(gè)電極發(fā)生反應(yīng)、明確化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式是解題關(guān)鍵,題目難度中等.

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A.左槽中發(fā)生的反應(yīng)是:2Cl--2e-═Cl2
B.右槽中的反應(yīng)式:2H++2 e-═H2
C.H+從電解池左槽遷移到右槽
D.FeCl3溶液可以循環(huán)利用

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10.將含有CuSO4、NaCl、KNO3各1mol的溶液分別置于甲、乙、丙三個(gè)燒杯中進(jìn)行電解(電極均為石墨且質(zhì)量相等),如圖1所示.接通電源一段時(shí)間后,b電極質(zhì)量增加;常溫下,三個(gè)燒杯中溶液的pH隨通電時(shí)間的變化如圖2.
(1)M是直流電源的正極;(填“正”或“負(fù)”)
(2)乙燒杯內(nèi)若滴入酚酞試液,則在d極區(qū)域先出現(xiàn)紅色;(填“c”或“d”)
(3)0~t1秒內(nèi),e電極上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為5.6L,t1秒時(shí),電極b、c的質(zhì)量差為32g;
(4)t2秒時(shí),若將直流電源正、負(fù)極對調(diào),則電解至各電極質(zhì)量均不再發(fā)生變化的過程中,a電極涉及到的電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑,Cu2++2e-=Cu.

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14.將BaO2放入密閉真空容器中,反應(yīng)2BaO2(s)?2BaO(s)+O2(g)達(dá)到平衡,保持溫度不變,縮小容器容積,體系重新達(dá)到平衡,下列說法正確的是(  )
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4.取m g AgNO3固體粉末充分加熱,得到b g Ag和a L NO2與O2的混合氣體,將氣體用足量水吸收,剩余氣體的體積為c L,下列結(jié)論一定正確的是( 。
A.混合氣體中NO與O2的體積之比為4:1
B.水吸收后的剩余氣體是O2,且c=$\frac{a}{6}$
C.取m g AgNO3溶于水再加足量鹽酸可生成沉淀$\frac{2a}{3×22.4}$×143.5g
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10.聚合氯化鋁是新型、高效絮凝劑和凈水劑,其單體是液態(tài)堿式氯化鋁([Al2(OH)nCl6-n]),工業(yè)上常采用鋁鹽溶液部分水解制備堿式氯化鋁,其工藝流程如下:

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科目:高中化學(xué) 來源:2016-2017學(xué)年江西省高二上第一次月考化學(xué)卷(解析版) 題型:填空題

將物質(zhì)的量均為3.00mol物質(zhì)A、B混合于5L容器中,發(fā)生如下反應(yīng) 3A+B2C,在反應(yīng)過程中C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化如圖所示:

(1)T0對應(yīng)的反應(yīng)速率v正__________v逆。(填“>”“<”或“=”);

(2)此反應(yīng)的正反應(yīng)為___________熱反應(yīng)。(填“吸”或“放”);

(3)X、Y兩點(diǎn)A物質(zhì)正反應(yīng)速率的大小關(guān)系是Y___________X;(填“>”“<”或“=”);

(4)若Y點(diǎn)的C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為25%,則參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量為____________mol;若Y點(diǎn)時(shí)所耗時(shí)間為2min,則B物質(zhì)的反應(yīng)速率為__________mol/(L·min)。

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6.已知A是氣體單質(zhì),E的水溶液顯強(qiáng)酸性.A、B、C、D、E是含有一種相同元素的五種物質(zhì),在一定條件下可發(fā)生下圖所示的轉(zhuǎn)化.

(1)寫出化學(xué)式:BNH3,DNO2,EHNO3
(2)寫出化學(xué)方程式
B→C:4NH3+5O2$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H2O;
D→E:3NO2+H2O═2HNO3+NO.
(3)C物質(zhì)常是汽車尾氣的污染物之一,在汽車的排氣管上裝一個(gè)催化裝置,可使C物質(zhì)與CO反應(yīng),生成兩種不是污染物的氣體,反應(yīng)的化學(xué)方程式是:2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2CO2+N2,每消耗28g的CO,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol.

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