【題目】按要求回答以下問(wèn)題:

Ⅰ.認(rèn)真觀察下列裝置,回答下列問(wèn)題:

(1)裝置B中PbO2上發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為________。連接裝置B、C的U形管中裝填含有瓊脂的KCl飽和溶液,其作用是______

(2)裝置A中總反應(yīng)的離子方程式為___________________。

(3)若裝置E的目的是在Cu材料上鍍銀,則X為_____,極板N的材料為_____。

(4)裝置D中NaCl溶液的pH會(huì)__________。(填“增大”“減小”“不變”)

Ⅱ.為提高甲醇燃料的利用率,科學(xué)家發(fā)明了一種燃料電池,電池的一個(gè)電極通入空氣,另一個(gè)電極通入甲醇?xì)怏w,電解質(zhì)是摻入了Y2O3的ZrO2晶體,在高溫下它能傳導(dǎo)O2-。電池工作時(shí)正極反應(yīng)式為____________

Ⅲ.二氧化氯(ClO2)為一種黃綠色氣體,是國(guó)際上公認(rèn)的高效、廣譜、快速、安全的殺菌消毒劑。目前已開(kāi)發(fā)出用電解法制取ClO2的新工藝。

(1)圖中用石墨作電極,在一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2。則陽(yáng)極產(chǎn)生ClO2的電極反應(yīng)式為____________。

(2)電解一段時(shí)間,當(dāng)陰極產(chǎn)生的氣體體積為112 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),停止電解。通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的陽(yáng)離子的物質(zhì)的量___mol;請(qǐng)用方程式解釋陰極區(qū)pH增大的原因:___________。

【答案】PbO2+4H+SO42-+2e=PbSO4+2H2O 使裝置B、C中的溶液連成通路,平衡電荷 Cu+2HCu2++H2 AgNO3 Ag 增大 O2+4e-=2O2- Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+ 0.01 2H2O+2e-=H2↑+2OH-

【解析】

根據(jù)原電池工作原理和電解原理進(jìn)行分析。

I.(1)裝置B和裝置C構(gòu)成的是原電池,PbO2為正極,電解反應(yīng)式為PbO2+4H+SO42-+2e=PbSO4+2H2O,Pb為負(fù)極,電極反應(yīng)式為Pb+SO42--2e=PbSO4,鹽橋的作用是使裝置BC構(gòu)成閉合回路,平衡電荷;

(2)根據(jù)電解原理,Cu電極為陽(yáng)極,Pt電極為陰極,陽(yáng)極反應(yīng)式為Cu-2e=Cu2+,陰極反應(yīng)式為2H+2e=H2↑,因此裝置A總反應(yīng)為Cu+2HCu2++H2↑;

(3)根據(jù)電鍍的原理,待鍍金屬作陰極,鍍層金屬作陽(yáng)極,Cu材料上鍍Ag,即Cu作陰極,Ag作陽(yáng)極,AgNO3為電解質(zhì)溶液,極板M為陰極,極板N為陽(yáng)極,即XAgNO3溶液,極板NAg;

(4)電解飽和食鹽水的總反應(yīng)是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,c(OH)增大,溶液的pH增大;

II.根據(jù)題中信息,電解質(zhì)在高溫下傳導(dǎo)O2-,因此正極反應(yīng)式為O2+4e=2O2-;

III.(1)陽(yáng)極上產(chǎn)生ClO2,根據(jù)電解原理,Cl在陽(yáng)極上放電,即電極反應(yīng)式為Cl+2H2O-5e=ClO2↑+4H;

(2)根據(jù)電解原理,陰極反應(yīng)式為2H2O+2e=H2↑+2OH,產(chǎn)生H2的體積112mL,轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為112×10-3L÷22.4L/mol×2=0.01mol,因此通過(guò)陽(yáng)離子的物質(zhì)的量為0.01mol,根據(jù)陰極反應(yīng)式,c(OH)增大,pH增大。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】1)下列氧化還原反應(yīng),指出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物

2Na2H2O=2NaOHH2

氧化劑_____還原劑_____氧化產(chǎn)物_____

MnO2+4HCl()MnCl2+Cl2↑+2H2O

氧化劑_____還原劑______氧化產(chǎn)物_____

2)用雙線橋表示下列反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移

2H2S+SO2=3S↓+2H2O_____

H2S +H2SO4=SO2↑+S↓+2H2O_____

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列不屬于氧化還原反應(yīng)的是(  )

A. S+O 2 SO2

B. Fe(OH)3+3HCl===FeCl3+3H2O

C. 2Mg+CO22MgO+C

D. 4HNO3() 4NO2↑+O2↑+2H2O

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】微生物燃料電池(MFC)是一種現(xiàn)代化氨氮去除技術(shù)。下圖為MFC碳氮聯(lián)合同時(shí)去除的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)原理示意圖。下列說(shuō)法正確的是

A. 好氧微生物反應(yīng)器中反應(yīng)為:NH4++2O2==NO3+2H++H2O

B. B極電勢(shì)比A極電勢(shì)低

C. A極的電極反應(yīng)式CH3COO+8e+2H2O==2CO2+7H+

D. 當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子時(shí),理論上總共生成2.24LN2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】中國(guó)海軍航母建設(shè)正在有計(jì)劃、有步驟向前推進(jìn),第一艘國(guó)產(chǎn)航母目前正在進(jìn)行海試。建造航母需要大量的新型材料。航母的龍骨要耐沖擊,航母的甲板要耐高溫,航母的外殼要耐腐蝕。

1)鎳鉻鋼抗腐蝕性能強(qiáng),Ni2+基態(tài)原子的核外電子排布為___________,鉻元素在周期表中___________區(qū)。

2)航母甲板涂有一層耐高溫的材料聚硅氧烷結(jié)構(gòu)如圖所示,其中C原子雜化方式為___________雜化。

3)海洋是元素的搖籃,海水中含有大量鹵族元素。

①根據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷:最有可能生成較穩(wěn)定的單核陽(yáng)離子的鹵素原子是___________填元素符號(hào)

②根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論,預(yù)測(cè)ClO3的空間構(gòu)型為___________形,寫(xiě)出一個(gè)ClO3的等電子體的化學(xué)符號(hào)___________。

4)海底金屬軟泥是在洋海底覆蓋著的一層紅棕色沉積物,蘊(yùn)藏著大量的資源,含有硅、鐵、錳、鋅等。如右圖是從鐵氧體離子晶體Fe3O4中取出的能體現(xiàn)其晶體結(jié)構(gòu)的一個(gè)立方體,則晶體中的離子是否構(gòu)成了面心立方最密堆積?___________(填“是”);該立方體是不是Fe3O4的晶胞?___________(填“是”);立方體中鐵離子處于氧離子圍成的___________(填空間結(jié)構(gòu))空隙;根據(jù)上圖計(jì)算Fe3O4晶體的密度為___________g·cm3(圖中a=0.42nm,計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】黃鐵礦石是制取硫酸的主要原料,主要成分為FeS2和少量FeS(假設(shè)其它雜質(zhì)中不含鐵、硫元素,且高溫下不發(fā)生化學(xué)變化)。某化學(xué)興趣小組對(duì)該黃鐵礦石進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究。將m1g該黃鐵礦石的樣品放入如圖裝置(夾持和加熱裝置略)的石英管中,從a處不斷地緩緩?fù)ㄈ肟諝,高溫灼燒黃鐵礦樣品至反應(yīng)完全。其反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,4FeS+7O2=2Fe2O3+4SO2

(1)鼓人空氣的作用是___________,錐形瓶乙中NaOH溶液的作用是___________。

(實(shí)驗(yàn)一)測(cè)定硫元素的含量

反應(yīng)結(jié)束后,將乙瓶中的溶液進(jìn)行如下處理:

(2)反應(yīng)結(jié)束后,給乙瓶溶液中加入足量H2O2溶液的目的是___________(用化學(xué)方程式表示)

(3)洗滌濾渣的方法是______________________。

(4)該黃鐵礦石中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________(列出表達(dá)式即可)。

(實(shí)驗(yàn)二)測(cè)定鐵元素的含量

①用足量稀硫酸溶解石英管中的固體殘?jiān);②加還原劑使溶液中的Fe3+恰好完全轉(zhuǎn)化為Fe2+后,過(guò)濾、洗滌;③將濾液稀釋至250mL;④取25.00mL稀釋液,用0.1000mol·L1的酸性KMnO4溶液滴定,三次滴定實(shí)驗(yàn),平均消耗酸性KMnO4溶液25.00mL。

(5)操作②中用鐵粉作還原劑,測(cè)定鐵的含量___________(偏高偏低不變”),操作④中滴定時(shí)酸性KMnO4溶液盛裝在___________酸式滴定管堿式滴定管”),③中稀釋液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度c(Fe2+)=___________

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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,下列說(shuō)法正確的是 ( )

A. 1L1mol·L1NaClO 溶液中含有ClO的數(shù)目為NA

B. 常溫常壓下,14g由乙烯與丙烯組成的混合氣體含有的原子數(shù)目為3NA

C. 1mol·L-1醋酸溶液中所含CH3COOH分子總數(shù)一定小于NA

D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2L己烯中含有的碳原子數(shù)為3NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】12017年中科院某研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)設(shè)計(jì)一種新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能符合催化劑,成功實(shí)現(xiàn)了CO2直接加氫制取辛烷值汽油,該研究成果被評(píng)價(jià)為“CO2催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的突破性進(jìn)展。

已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH1=-285.8kJ/mol

C8H18 (1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) ΔH3=-5518kJ/mol

試寫(xiě)出25℃101kPa條件下,CO2H2反應(yīng)生成汽油(以C8H18表示)的熱化學(xué)方程式________

2)利用CO2H2為原料,在合適的催化劑(如Cu/ZnO催化劑)作用下,也可合成CH3OH,涉及的反應(yīng)有:

甲:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H=-53.7 kJ·mol-1平衡常數(shù) K1

乙:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H=+41.2 kJ·mol-1平衡常數(shù)K2

CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常數(shù)K=______(用含K1、K2的表達(dá)式表示),該反應(yīng)H_____0(填大于小于)。

②提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率的措施有___________(填寫(xiě)兩項(xiàng))。

③催化劑和反應(yīng)體系的關(guān)系就像鎖和鑰匙的關(guān)系一樣,具有高度的選擇性。下列四組實(shí)驗(yàn),控制CO2H2初始投料比均為12.2,經(jīng)過(guò)相同反應(yīng)時(shí)間(t1min

溫度(K

催化劑

CO2轉(zhuǎn)化率(%

甲醇選擇性(%

綜合選項(xiàng)

543

Cu/ZnO納米棒材料

12.3

42.3

A

543

Cu/ZnO納米片材料

11.9

72.7

B

553

Cu/ZnO納米棒材料

15.3

39.1

C

553

Cu/ZnO納米片材料

12.0

71.6

D

由表格中的數(shù)據(jù)可知,相同溫度下不同的催化劑對(duì)CO2的轉(zhuǎn)化為CH3OH的選擇性有顯著影響,根據(jù)上表所給數(shù)據(jù)結(jié)合反應(yīng)原理,所得最優(yōu)選項(xiàng)為___________(填字母符號(hào))。

3)以COH2為原料合成甲醇的反應(yīng)為:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)。在體積均為2L的三個(gè)恒容密閉、、中,分別都充入1molCO2molH2,三個(gè)容器的反應(yīng)溫度分別為T1、T2T3且恒定不變。圖1為三個(gè)容器中的反應(yīng)均進(jìn)行到5min時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)示意圖,其中有一個(gè)容器反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)。CO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)下隨溫度的變化如圖所示。

05 min時(shí)間內(nèi)容器中用CH3OH表示的化學(xué)反應(yīng)速率為__________。

②三個(gè)容器中一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是容器________(填寫(xiě)容器代號(hào))。

③工業(yè)實(shí)際合成CH3OH生產(chǎn)中,采用圖2M點(diǎn)而不是N點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)條件,運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡知識(shí),同時(shí)考慮生產(chǎn)實(shí)際,說(shuō)明選擇該反應(yīng)條件的理由_________________________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知:H2(g)+F2(g)=2HF(g)的能量變化如圖所示,有關(guān)敘述中不正確的是( )

A. 氟化氫氣體分解生成氫氣和氟氣的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

B. 1 mol H21 mol F2反應(yīng)生成2 mol液態(tài)HF放出的熱量小于270 kJ

C. 在相同條件下,1 mol H21 mol F2的能量總和大于2 mol HF氣體的能量

D. 斷裂1 mol H﹣H鍵和1 mol F﹣F 鍵吸收的能量小于形成2 mol H﹣F鍵放出的能量

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