【題目】二甲醚是一種重要的清潔燃料。合成二甲醚是解決能源危機的研究方向之一。
(1)用CO2和H2可以合成二甲醚(CH3OCH3)
已知:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H1=-90.1kJ/mol
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2=-41.1kJ/mol
2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=-24.5kJ/mol
則反應(yīng)2CO2(g)+6H2(g)= CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=________。
(2)二甲醚(CH3OCH3)燃料電池可以提升能量利用率。利用二甲醚酸性介質(zhì)燃料電池電解200mL飽和食鹽水(惰性電極),電解一段時間后,陰極收集到標況下的氫氣2.24L(設(shè)電解后溶液體積不變)
①二甲醚燃料電池的正極反應(yīng)式為_____________,負極反應(yīng)式為___________。
②請寫出電解食鹽水的化學(xué)方程式_______________________。
③電解后溶液的pH=_________,理論上消耗二甲醚的質(zhì)量為___________(保留一位小數(shù))。
【答案】-122.5 kJ·mol-1 O2+4e-+4H+=2H2O CH3OCH3 -12e-+3H2O=2CO2+12H+ 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ 14 0.8 g
【解析】
(1)根據(jù)題意可知熱化學(xué)方程式: ①CO(g)+ H2(g)=CH3OH(g) △H1=-90.1kJ/mol;②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2=-41.1kJ/mol;③2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=-24.5kJ/mol,利用蓋斯定律進行計算,將三個方程式①×2+②×2+③進行疊加,可得熱化學(xué)方程式:2CO2(g)+6H2(g)= CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=-122.5kJmol-1;
(2)①原電池中正極發(fā)生還原反應(yīng),氧氣在正極獲得電子,由于溶液顯酸性,所以反應(yīng)產(chǎn)生水,正極的電極反應(yīng)式是O2+4e-+4H+=2H2O;負極發(fā)生氧化反應(yīng),二甲醚在負極放電,酸性條件下生成二氧化碳;電極反應(yīng)式為:CH3OCH3 - 12e-+3H2O = 2CO2+12H+;
②在NaCl溶液中,由于離子放電能力:Cl->OH-,H+>Na+,所以Cl-在陽極放電產(chǎn)生氯氣,氫離子在陰極放電產(chǎn)生氫氣,電解食鹽水的化學(xué)方程式是2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;
③電解NaCl溶液一段時間后,陰極收集到標況下的氫氣2.24L,n(H2)=2.24L÷22.4L/mol=0.1mol,根據(jù)電解方程式可知反應(yīng)產(chǎn)生NaOH的物質(zhì)的量是n(NaOH)=2 n(H2) =0.2mol,則c(NaOH)=0.2mol÷0.2L=1mol/L,所以溶液的pH=14;根據(jù)原電池的負極反應(yīng)式可知:1mol CH3OCH3發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是12mol,反應(yīng)產(chǎn)生0.2molNaOH,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.2mol,則需要CH3OCH3的物質(zhì)的量是0.2mol÷12=0.17mol,其質(zhì)量是m(CH3OCH3)=0.17mol×46g/mol=0.8g。
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【題目】由CH3CH2CH2Br制備CH3CH(OH)CH2OH,依次發(fā)生的反應(yīng)類型和反應(yīng)條件都正確的是
選項 | 反應(yīng)類型 | 反應(yīng)條件 |
A | 加成、取代、消去 | KOH醇溶液/加熱、KOH水溶液/加熱、常溫 |
B | 消去、加成、取代 | NaOH醇溶液/加熱、常溫、KOH水溶液/加熱 |
C | 氧化、取代、消去 | 加熱、KOH醇溶液/加熱、KOH水溶液/加熱 |
D | 消去、加成、水解 | NaOH水溶液/加熱、常溫、NaOH醇溶液/加熱 |
A. A B. B C. C D. D
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【題目】已知298K時下列物質(zhì)的溶度積
CH3COOAg | AgCl | AgCrO4 | AgS | |
Ksp | 2.3×10-3 | 1.77×10-10 | 1.12×10-12 | 6.7×10-15 |
下列說法正確的是( )
A.等體積濃度均為0.02molL-1的CH3COONa和AgNO3溶液混合能產(chǎn)生沉淀
B.濃度均為0.01molL-1的CrO42-和Cl-混合溶液中慢慢滴入AgNO3溶液時,CrO42-先沉淀
C.在CH3COOAg懸濁液中加入鹽酸發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:CH3COOAg+H++C1-=CH3COOH+AgCl
D.298K時,上述四種飽和溶液的物質(zhì)的量濃度:c(CH3COOAg)>c(AgCl)>c(Ag2CrO4)>c(Ag2S)
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【題目】在恒容密閉容器中,可逆反應(yīng)C(s)+CO2(g)2CO(g),達到平衡狀態(tài)的標志是( )
①單位時間內(nèi)生成n molCO2的同時生成n molC ②單位時間內(nèi)生成n molCO2 的同時生成2n mol CO ③CO2 、CO的物質(zhì)的量濃度之比為1: 2的狀態(tài) ④混合氣體的密度不再改變的狀態(tài) ⑤混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài) ⑥C的質(zhì)量不再改變的狀態(tài)
A. ①④⑤⑥ B. ②④⑤⑥ C. ②③⑤⑥ D. ①②③④
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【題目】已知常溫時CH3COOH的電離平衡常數(shù)為K。該溫度下向20 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,其pH變化曲線如圖所示(忽略溫度變化)。下列說法中錯誤的是( )
A.a點表示的溶液中c(H+)等于10-3 mol·L-1
B.b點表示的溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)
C.c點表示CH3COOH和NaOH恰好反應(yīng)完全
D.b、d點表示的溶液中均等于K
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【題目】取KClO3和MnO2的混合物16.60g加熱至恒重,將反應(yīng)后的固體加15g水充分溶解,剩余固體6.55g (25℃),再加5 g水充分溶解,仍剩余固體4.80g(25℃)。
(1)若剩余的4.80g固體全是MnO2,則原混合物中KClO3的質(zhì)量為________________g(保留2位小數(shù))
(2)若剩余的4.80g固體是MnO2和KCl的混合物,則25℃時KCl的溶解度為_____;原混合物中KClO3的質(zhì)量為________________g(保留2位小數(shù));所得KCl溶液的密度為1.72g/cm3,則溶液的物質(zhì)的量濃度為______mol/L(保留2位小數(shù))。
(3)可用以下反應(yīng)制備KIO3和K2H3IO6(高碘酸氫二鉀):I2+2KClO3=2KIO3+Cl2① KIO3+Cl2+3KOH =K2H3IO6+2KCl ②最終制得的KIO3和K2H3IO6的物質(zhì)的量之比x,若制得100molK2H3IO6, 共消耗ymolKClO3,試確定y與x的關(guān)系式________________。
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【題目】如圖是用0.1000mol/L的鹽酸滴定某未知濃度的NaOH溶液的示意圖和某次滴定前、后的盛放鹽酸滴定管中液面的位置.請回答:
(1)儀器A的名稱是__________________;
(2)鹽酸滴定管中滴定后讀數(shù)為_____________mL;
(3)某實驗小組同學(xué)的三次實驗的實驗數(shù)據(jù)如下表所示.根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算出的待測NaOH溶液的濃度是________________;(保留四位有效數(shù)字)
實驗 編號 | 待測NaOH溶液的體積(mL) | 滴定前鹽酸的 體積讀數(shù)(mL) | 滴定后鹽酸的 體積讀數(shù)(mL) |
1 | 20.00 | 1.20 | 23.22 |
2 | 20.00 | 2.21 | 24.21 |
3 | 20.00 | 1.50 | 23.48 |
(4)滴定操作可分解為如下幾步(所用的儀器剛用蒸餾水洗凈):
A.用堿式滴定管向錐形瓶里注入20.00mL待測NaOH溶液,并加入2~3滴酚酞;
B.用標準溶液潤洗酸式滴定管2~3次;
C.把盛有標準溶液的酸式滴定管固定好,調(diào)節(jié)滴定管尖嘴使之充滿溶液,使管內(nèi)無氣泡;
D.取標準鹽酸注入酸式滴定管至刻度0以上2~3cm;
E.調(diào)節(jié)液面至0或0以下刻度,記下讀數(shù);
F.把錐形瓶放在滴定管的下面,用標準鹽酸滴定至終點并記下滴定管液面的刻度。
正確操作步驟的順序是(用序號字母填寫)_____________;
(5)判斷到達滴定終點的實驗現(xiàn)象是________________________________;
(6)滴定操作時,如果上述B步驟省略,對測定結(jié)果的影響是_____(填“無影響”、“偏高”或“偏低”)。
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【題目】已知室溫時,0.1mol·L-1某一元酸HA的電離平衡常數(shù)約為1×10-7,下列敘述錯誤的是( )
A. 該溶液的pH=4
B. 此溶液中,HA約有0.1%發(fā)生電離
C. 加水稀釋,HA的電離平衡向右移動,HA的電離平衡常數(shù)增大
D. 由HA電離出的c(H+)約為水電離出的c(H+)的106倍
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【題目】如圖為元素周期表的一部分,其中A、B、C、D、E代表元素。下列說法錯誤的是
A.元素B、D對應(yīng)族①處的標識為ⅥA16
B.熔點:D的氧化物<C的氧化物
C.AE3分子中所有原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
D.E的含氧酸酸性強于D的含氧酸
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