【題目】根據(jù)原電池原理和電解原理進(jìn)行如圖回答。
請(qǐng)回答:
I 請(qǐng)根據(jù)圖作答
(1)如圖氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是________,在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向用a___b(用“→”或“←”表示)。
(2)正極反應(yīng)式為___________________________。
II 用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(K閉合).
(3)Zn極為________極;實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,SO42-________(填“從左向右”、“從右向左”或“不”)移動(dòng)。
(4)y極的電極反應(yīng)現(xiàn)象為________;Cu極的電極反應(yīng)式為____________________。
(5)若想通過(guò)上圖實(shí)現(xiàn)在鐵上鍍銅,則應(yīng)該將y電極換成______(填鐵或銅),AlCl3溶液換成___________溶液。
III(6)有人設(shè)想尋求合適的催化劑和電極材料,以N2、H2為電極反應(yīng)物,以HClNH4Cl為電解質(zhì)溶液制取新型燃料電池,請(qǐng)寫(xiě)出該電池的正極反應(yīng)式______________________。
【答案】化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 → O2 + 4e- + 2H2O = 4OH- 負(fù) 從右向左 有黃綠色氣體生成 Cu2+ +2e- = Cu 銅 硫酸銅 N2+6e-+8H+= 2NH4+
【解析】
I.(1)氫氧燃料電池為原電池原理,其能量轉(zhuǎn)化為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,電子從電源的負(fù)極流出,經(jīng)導(dǎo)線流入電源的正極;該電池中,通入氫氣的電極(a極)為負(fù)極,通入氧氣的電極(b極)為正極,據(jù)此分析作答;
(2)在正極,氧氣得電子,被還原;
(3)在原電池中,活潑金屬做負(fù)極,溶液中的陰離子流向負(fù)極;
(4)鋅-銅原電池做電源,y極連接的是銅電解,即為電解池的陰極,溶液中的氯離子會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)生成黃綠色的氯氣;
(5)考查電鍍?cè)恚婂儠r(shí),鍍層金屬做陽(yáng)極,鍍件做陰極,電解質(zhì)溶液為鍍層金屬離子;
(6)根據(jù)氮?dú)夂蜌錃夥磻?yīng)生成氯化氫設(shè)計(jì)新型電源,則依據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律,可判斷出氮?dú)庾鲈撾姵氐恼龢O,得電子,在HClNH4Cl為電解質(zhì)溶液中生成氯化銨。
(1)氫氧燃料電池為原電池原理,其能量轉(zhuǎn)化為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,通入氫氣的電極(a極)為負(fù)極,通入氧氣的電極(b極)為正極,電子從電源的a極流出,經(jīng)導(dǎo)線流入電源的b極,
故答案為:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能;→;
(2)正極,氧氣得電子,被還原,在KOH溶液中發(fā)生的電極反應(yīng)式為:O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-,
故答案為:O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-;
(3)根據(jù)圖中裝置可知,鋅為該原電池的負(fù)極,銅為正極;電流在外電路中從銅流向鋅,則電解質(zhì)溶液中硫酸根離子由右向左移動(dòng),
故答案為:負(fù);從右向左;
(4)根據(jù)圖示可知,銅為原電池的正極,與電源正極相連的電極為陽(yáng)極,所以y極為陽(yáng)極,氯離子在y極失去電子生成氯氣,會(huì)觀察到有黃綠色氣體生成;銅電極上銅離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:Cu2+ +2e- = Cu,
故答案為:有黃綠色氣體生成;Cu2+ +2e- = Cu;
(5)y極連接電源的正極,為電解池的陰極,若想實(shí)現(xiàn)鐵極上鍍銅,則y極應(yīng)連接銅,失電子,被氧化為銅離子;為保證電鍍過(guò)程中沒(méi)有雜質(zhì)離子,電解質(zhì)溶液應(yīng)換成硫酸銅溶液,
故答案為:銅;硫酸銅;
III(6)氮?dú)庠谠撾姵氐恼龢O發(fā)生還原反應(yīng),生成氯化銨,其電極反應(yīng)式為:N2+6e-+8H+= 2NH4+,
故答案為:N2+6e-+8H+= 2NH4+。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素,A、B、C、D、F都是由其中的兩種或三種元素組成的化合物,E是由Z元素形成的單質(zhì),0.1mol·L-1D溶液的pH為13(25℃)。它們滿足如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系,則下列說(shuō)法不正確的是
A. B晶體中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為1:2
B. 等體積等濃度的F溶液與D溶液中,陰離子總的物質(zhì)的量F>D
C. 0.1molB與足量A或C完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)均為0.1NA
D. Y、Z分別形成的簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性前者弱于后者,是因?yàn)楹笳叻肿娱g存在氫鍵
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是( )
A. 過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)時(shí),生成0.1mol氧氣轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA
B. 密閉容器中1molPCl3與1molCl2反應(yīng)制備PCl5(g),增加2NA個(gè)P-Cl鍵
C. 92.0甘油(丙三醇)中含有羥基數(shù)為1.0 NA
D. 高溫下,0.1molFe與足量水蒸氣反應(yīng),生成的H2分子數(shù)為0.3NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】乙烯的年產(chǎn)量,是衡量一個(gè)國(guó)家石油化工水平的標(biāo)志。這充分說(shuō)明乙烯在生產(chǎn)、生活中有著重要的用途。下圖是我們?cè)谥袑W(xué)學(xué)習(xí)中與乙烯有關(guān)的轉(zhuǎn)化關(guān)系,已知:A和D都是溴代烷烴,下述反應(yīng)中①和⑧反應(yīng)類(lèi)型相同,⑥和⑦反應(yīng)的反應(yīng)類(lèi)型和條件都相同,且反應(yīng)物用量比相同。請(qǐng)寫(xiě)出對(duì)應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式和反應(yīng)類(lèi)型:
①______________________________________,類(lèi)型____________:
③______________________________________,類(lèi)型____________:
④______________________________________,類(lèi)型____________:
⑥______________________________________,類(lèi)型____________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在一定溫度下,將3molA和2.5molB混合于2L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3A(氣)+B(氣)xC(氣)+2D(氣),5min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),容器內(nèi)的壓強(qiáng)變小,已知D的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L﹒min),填寫(xiě)下列空白:
(1)x=___。
(2)平衡時(shí)C的濃度為___。
(3)平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為___。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】研究電化學(xué)腐蝕及防護(hù)的裝置如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A. d為石墨,鐵片腐蝕加快
B. d為石墨,石墨上電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-
C. d為鋅塊,鐵片易被腐蝕
D. d為鋅塊,外電路中電子流向?yàn)殇\塊→鐵片
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】對(duì)于可逆反應(yīng):2SO2+O22SO3,△H<0下列措施能使反應(yīng)物中活化分子百分?jǐn)?shù)、化學(xué)平衡狀態(tài)都發(fā)生變化的是( )
A. 增大壓強(qiáng) B. 升高溫度 C. 使用催化劑 D. 多充O2
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】長(zhǎng)期缺碘和碘攝入過(guò)量都會(huì)對(duì)健康造成危害,目前加碘食鹽中碘元素絕大部分以IO3-存在,少量以I-存在,F(xiàn)使用Na2S2O3對(duì)某碘鹽樣品中碘元素的含量進(jìn)行測(cè)定。
I.I-的定性檢測(cè)
(1)取少量碘鹽樣品于試管中,加水溶解。滴加硫酸酸化,再滴加數(shù)滴5%NaNO2和淀粉的混合溶液。若溶液變________色,則存在I-,同時(shí)有無(wú)色氣體產(chǎn)生并遇空氣變紅棕色。試寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式為 ___________________________________。
Ⅱ.硫代硫酸鈉的制備
工業(yè)制備硫代硫酸鈉的反應(yīng)原理為2Na2S + Na2CO3 +4SO2 =3Na2S2O3 +CO2。某化學(xué)興趣小組用上述原理實(shí)驗(yàn)室制備硫代硫酸鈉如下圖。
先關(guān)閉K1打開(kāi)K2,打開(kāi)分液漏斗,緩緩滴濃硫酸,控制好反應(yīng)速率。
(2)y儀器名稱(chēng)___________ 。此時(shí)B裝置的作用是___________________________。
(3)反應(yīng)開(kāi)始后,C中先有淡黃色渾濁,后又變?yōu)槌吻澹藴啙嵛餅?/span>____________。(填化學(xué)式)裝置D的作用是____________________________________。
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,關(guān)閉K2打開(kāi)K1。玻璃液封管x中所盛液體最好為________(填序號(hào))
A.NaOH溶液 B.濃硫酸 C.飽和NaHSO3溶液
Ⅲ.碘含量的測(cè)定
巳知:①稱(chēng)取10.00g樣品,置于250mL錐形瓶中,加水100mL溶解,加2mL磷酸,搖勻。
②滴加飽和溴水至溶液呈現(xiàn)淺黃色,邊滴加邊搖,至黃色不褪去為止(約1mL)。
③加熱煮沸,除去過(guò)量的溴,再繼續(xù)煮沸5min,立即冷卻,加入足量15%碘化鉀溶液,搖勻。
④加入少量淀粉溶液作指示劑,再用0.002mol/L的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。
⑤重復(fù)兩次,平均消耗Na2S2O3溶液9.00mL
相關(guān)反應(yīng)為:I-+3Br2+3H2O = IO3-+6H++6Br-
IO3-+5I-+6H+ = 3I2+3H2O
I2+2S2O32-= 2I-+S4O62-
(5)請(qǐng)根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算該碘鹽含碘量為_______ mg·kg—1。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A、B、C、D四種元素,原子序數(shù)依次增大,A原子的最外層上有4個(gè)電子;B的陰離子和C的陽(yáng)離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),兩元素的單質(zhì)反應(yīng),生成一種淡黃色的固體E,D的L層電子數(shù)等于K、M兩個(gè)電子層上的電子數(shù)之和。
(1)C離子的結(jié)構(gòu)示意圖為________。D在周期表中位置_________。
(2)寫(xiě)出E的電子式:____。
(3)A、D兩元素形成的化合物屬_____(填“離子”或“共價(jià)”)化合物。
(4)寫(xiě)出D的最高價(jià)氧化物的水化物和A反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________。
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