【題目】鐵、鋁及其化合物在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應用。
(1)某研究性學習小組設計了如圖所示裝置探究鋼鐵的腐蝕與防護。
為防止金屬Fe被腐蝕,可以采用上述________(填裝置序號)裝置原理進行防護;裝置③中陰極產(chǎn)物為:_____________________。
(2)用甲烷或其他有機物、氧氣為原料可設計成原電池,以CnH2nOn、O2為原料,硫酸溶液為電解質(zhì)設計成燃料電池,則負極的電極反應式為:_________________。
(3)圖1是在金屬鋅板上貼上一張用某溶液浸濕的濾紙,圖2是NaBH4/H2O2燃料電池。
圖2電池負極區(qū)的電極反應為:_______________;若用硫酸鈉和酚酞的混合溶液浸濕濾紙,用導線將a、b直接相連,則濾紙出現(xiàn)________色,c位置的電極反應式為____________________,若用KI淀粉溶液浸濕濾紙,用導線將a、b與A、B電極相連,鉛筆芯c點處出現(xiàn)藍色,則b接的是___________(填A或B)電極。
【答案】②③ NaOH和H2 CnH2nOn-4ne-+nH2O=nCO2+4nH+ BH4--8e-+8OH-=BO2-+6H2O 紅 O2+2H2O+4e-=4OH- B
【解析】
(1)①裝置為原電池鐵為負極被腐蝕;②裝置為原電池鋅作負極被腐蝕,鐵作正極被保護;③裝置為電解池,鐵作陰極被保護;
(2)CnH2nOn的電極為負極,電極反應為:CnH2nOn-4ne-+nH2O=nCO2+4nH+;
(3)圖2負極是BH4-發(fā)生氧化反應;原電池發(fā)生吸氧腐蝕,正極是氧氣得電子生成大量的氫氧化鈉,能使酚酞變紅色;若用KI淀粉溶液浸濕濾紙,用導線將a、b與A、B電極相連,鉛筆芯c點處出現(xiàn)藍色,則陽極放電的是I-離子,反應產(chǎn)生I2,b為陽極,與正極B相連。
(1)①裝置為原電池鐵為負極被腐蝕;②裝置為原電池鋅為負極被腐蝕,,Fe作正極被保護;③裝置為電解池,鐵作陰極被保護;②③裝置中鐵被保護;裝置③中發(fā)生的是電解飽和食鹽水的反應,陽極是Cl-失電子生成Cl2,陰極是H+得到電子,反應產(chǎn)生H2,H+放電發(fā)生還原反應,破壞了附近的水的電離平衡,水進一步電離,最終附近溶液中c(OH-)>c(H+),所以陰極附近溶液中含有大量NaOH,故裝置③中陰極產(chǎn)物為:H2、NaOH;
(2)通入CnH2nOn的電極為負極,電極反應為:CnH2nOn-4ne-+nH2O=nCO2+4nH+;
(3)圖2燃料電池的負極是BH4-發(fā)生氧化反應,電極反應式為BH4--8e-+8OH-=BO2-+6H2O;正極上H2O2獲得電子變?yōu)?/span>OH-,電極反應式為H2O2+2e-=2OH-;若用硫酸鈉和酚酞的混合溶液浸濕濾紙,用導線將a、b直接相連,構(gòu)成原電池,則a電極是鋅板,鋅電極為負極,鋅失電子,鉛筆芯為正極,O2得電子,在該極生成大量的氫氧化鈉,使溶液顯堿性,酚酞溶液變?yōu)榧t色;c位置的電極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-;若用KI淀粉溶液浸濕濾紙,用導線將a、b與A、B電極相連,鉛筆芯c點處出現(xiàn)藍色,則陽極放電的是I-,為陽極,b電極與電源的正極B相連。
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【題目】某熱再生電池工作原理如下圖所示。通入時電池開始工作,左邊電極棒不斷溶解,右邊電極棒不斷增厚,中間a為離子交換膜,放電后可通過廢熱進行充電。已知電池總反應:。下列說法不正確的是( )
A. 此電池為二次電池
B. 放電時,左邊電極發(fā)生氧化反應
C. a為陽離子交換膜
D. 放電時,轉(zhuǎn)移電子,兩電極質(zhì)量變化的差值為
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【題目】TiO2在光照射下可使水分解:2H2O2H2↑+O2↑,該過程類似植物的光合作用。如圖是光照射下TiO2分解水的裝置示意圖。下列敘述正確的是
A.該裝置可以將光能轉(zhuǎn)化為電能,同時也能轉(zhuǎn)化為化學能
B.TiO2電極上發(fā)生的反應為:2H++2e-=H2↑
C.該裝置工作時,電流由TiO2電極經(jīng)R流向鉑電極
D.該裝置工作時,TiO2電極附近溶液的pH變大
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【題目】某探究活動小組根據(jù)侯德榜制堿原理,按下面設計的方案制備碳酸氫鈉。實驗裝置如下圖所示(圖中夾持、固定用的儀器未畫出)。下列說法正確的是
A. 乙裝置中盛放的是飽和食鹽水
B. 丙裝置中的溶液變渾濁,因有碳酸氫鈉晶體析出
C. 丁裝置中倒扣的漏斗主要作用是防止產(chǎn)生的氣體污染空氣
D. 實驗結(jié)束后,分離碳酸氫鈉的操作是蒸發(fā)結(jié)晶
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【題目】圖中的A為直流電源,B為滲透飽和氯化鈉溶液和酚酞溶液的濾紙,C為電鍍槽,接通電路后,發(fā)現(xiàn)B上的c點顯紅色。請?zhí)羁眨?/span>
(1)電源A中a點為________極。
(2)濾紙B上發(fā)生氧化反應的電極反應方程式為:____________________。
(3)欲在電鍍槽中實現(xiàn)鐵上鍍鋅,接通K點,使c、d兩點短路:
①電極e上發(fā)生的反應為:__________________;
②在此過程中電解液的濃度(填“始終不變”、“略微增大”、“略微減小”)___________;
③電鍍槽中盛放的電鍍液可以是________或________(只要求填兩種電解質(zhì)溶液)。
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【題目】已知2H2O2(l)═2H2O(l)+O2(g)反應過程中的能量變化曲線如圖所示,下列說法不正確的是
A. 途徑Ⅱ與途徑Ⅰ相比,可能是加入了二氧化錳
B. 2molH2O2(l)的能量高于2molH2O(l)的能量
C. 其他條件相同,產(chǎn)生相同量氧氣時放出的熱量:途徑Ⅰ大于途徑Ⅱ
D. 其他條件相同,產(chǎn)生相同量氧氣耗時:途徑Ⅰ大于途徑Ⅱ
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【題目】鋁粉可以除去廢液中的NaNO3,發(fā)生反應的化學方程式為:10Al+6NaNO3+4NaOH=10NaAlO2+3N2↑+2H2O,回答下列問題:
(1)該反應的離子方程式為_____________________________。
(2)該反應的還原劑為___________(填化學式,下同),還原產(chǎn)物為_____________。
(3)2.7g鋁粉參與反應,溶液的質(zhì)量增加_________g。
(4)鋁箔表面易形成致密的氧化膜,加熱鋁箔,鋁箔熔化但不滴落,說明____________。
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【題目】根據(jù)要求回答問題:
(1)圖1是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖,若在反應體系中加入催化劑,反應速率增大,E1的變化是________(填“增大”、“減小”或“不變”,下同),ΔH的變化是________。
(2)已知CH3OH(l)的燃燒熱為726.5kJ·mol-1,CH3OH(l)+ 1/2O2(g)═CO2(g)+2H2(g)△H= -a kJ·mol-1 ,則a________726.5(填“>”、“<”或“=”)。
(3)科學家已獲得了極具理論研究意義的N4分子,其結(jié)構(gòu)為正四面體(如圖2所示),與白磷分子相似。已知斷裂1mol N-N鍵吸收193 kJ熱量,斷裂1 mol N≡N鍵吸收941 kJ熱量,則1 mol N4氣體轉(zhuǎn)化為2 mol N2時的△H= ________。
(4)在微生物作用的條件下,NH4+經(jīng)過兩步反應被氧化成NO3-。這兩步的能量變化如圖:
第二步反應是________反應(填“放熱”或“吸熱”)。1 mol NH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的熱化學方程式是_____________。
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【題目】碳呼吸電池被譽為改變世界的創(chuàng)新技術(shù),設想用碳呼吸電池為鋰硫電池充電的裝置如下圖所示,下列說法不正確的是
A.a極是多孔碳電極
B.充電時,外電路中流過0.02 mol電子,電極N質(zhì)量增加0.14 g
C.隨著反應的進行,碳呼吸電池中C2O42- 數(shù)目不斷減小
D.充電時間越長,電池中的Li2S8量越多
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