【題目】如圖所示,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅(含有少量鋅、金、銀等雜質(zhì))的精煉原理,其中乙裝置中X為陽離子交換膜;卮鹣铝袉栴}:
(1)甲烷燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為_____________________。
(2)乙裝置中陽離子通過X膜向________ 極(填“Fe”或“C”)移動(dòng),寫出乙裝置中的石墨電極上的電極方程式____________________________________。
(3)若在標(biāo)況下,有2.24L氧氣參與反應(yīng),則乙裝置中右側(cè)溶液________(填“增加”或“減少”)______g,丙裝置中CuSO4濃度__________(填“增加”、“減少” 或“不變”);若將乙裝置兩側(cè)溶液混合,常溫下加水稀釋至體積為4 L,則此時(shí)溶液液的pH=____。
【答案】CH4-8e-+10OH-= CO32-+7H2O Fe 2Cl--2e-=Cl2↑ 減小 23.4 減小 13
【解析】
應(yīng)用原電池原理、電解池原理分析解答。根據(jù)離子方程式的書寫要求書寫電極反應(yīng)式并配平。
甲池兩電極通入氧氣和甲烷,為燃料電池;乙、丙為串聯(lián)電解池,乙池為電解飽和食鹽水,丙池為電解精煉銅。一定時(shí)間內(nèi)通過6個(gè)電極的電子的物質(zhì)的量相等,這是計(jì)算的依據(jù)。
(1)堿性甲烷燃料電池中,正極氧氣得電子,電極反應(yīng)為O2+4e-+2H2O=4OH-,負(fù)極甲烷失電子,電極反應(yīng)為CH4-8e-+10OH-= CO32-+7H2O;蛴秒姵乜偡磻(yīng)(CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O)減去正極反應(yīng)得負(fù)極反應(yīng)。
(2)乙裝置中,Fe為陰極,電極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-;C為陽極,電極反應(yīng)為2Cl--2e-=Cl2↑;電解質(zhì)溶液中陽離子通過X膜向陰極(Fe)移動(dòng)。
(3)甲裝置消耗標(biāo)況下2.24L氧氣,則6個(gè)電極轉(zhuǎn)移電子均為n(e-)=(2.24L/22.4L·L-1)×4=0.4mol。乙裝置中右側(cè)溶液中,消耗0.4molCl-,移出0.4molNa+,溶液減少0.4mol×58.5g/mol=23.4g。丙裝置電解精煉銅,電極A為陰極(純銅),電極反應(yīng)只有Cu2++2e-=Cu;電極B為陽極(粗銅),比銅活潑的雜質(zhì)先失電子,然后銅失電子,不活潑雜質(zhì)和惰性雜質(zhì)掉陽極下面形成陽極泥,可見CuSO4濃度會(huì)減小。據(jù)乙裝置Fe電極反應(yīng),膜X左側(cè)生成0.4molOH-,混合稀釋液中c(OH-)=0.1mol·L-1,pH=13。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在給定條件下,下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是
A. MnO2Cl2SiCl4
B. Ca(ClO)2HClOHCl
C. 濃H2SO4SO2BaSO4
D. SiO2(s)H2SiO3(膠體)Na2SiO3(aq)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),是工業(yè)制硫酸的主要反應(yīng)之一。
(1)該反應(yīng)過程的能量變化如圖所示:由圖中曲線變化可知,該反應(yīng)為_____(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑,加入V2O5后,改變的是圖中的______。
A.ΔH B.E C. ΔH-E D. ΔH+E
(2)在2L絕熱密閉容器中投入2molSO2和bmolO2,如圖是部分反應(yīng)物隨時(shí)間的變化曲線。
①10min時(shí),v(SO3)=________。
②反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率為_______。
③下列情況能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是_______。
A.v(SO3)=v(SO2)
B.混合氣體的密度保持不變
C.t時(shí)刻,體系的溫度不再發(fā)生改變
D.混合氣體的總物質(zhì)的量不再改變
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】托特羅定M合成路徑如下(反應(yīng)條件已略去):
已知信息:①(不穩(wěn)定)
②
③G遇溶液顯紫色,H中含有3個(gè)六元環(huán)
請回答:
(1)M的分子式是__________,化合物K的結(jié)構(gòu)簡式是______________。
(2)下列說法正確的是__________
A.化合物B轉(zhuǎn)化為C是消去反應(yīng),F轉(zhuǎn)化為G是取代反應(yīng)
B.化合物C轉(zhuǎn)化為D的反應(yīng)及F轉(zhuǎn)化為G的反應(yīng)都只需加入強(qiáng)堿后水解即可
C.化合物I與反應(yīng),最多消耗
D.等物質(zhì)的量的A和D完全燃燒消耗的氧氣量相等
(3)寫出的化學(xué)方程式:__________________.
(4)M的同系物有多種同分異構(gòu)體,同時(shí)符合下列條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式如,請?jiān)賹懗?/span>3種:____________________。
①分子中含有2個(gè)獨(dú)立的苯環(huán);
②譜和譜檢測顯示分子中有5種化學(xué)環(huán)境不同的氫原子,有鍵,無鍵和鍵。
(5)設(shè)計(jì)以甲苯和乙酸酐()為原料制備D肉桂酸()的合成路線(無機(jī)試劑任選,合成中須用到上述已知信息①②.用流程圖表示):__________________________________________________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】吸煙有害健康,煙草中的劇毒物尼古丁的結(jié)構(gòu)簡式如右圖所示,有關(guān)其敘述正確的是( )
A. 尼古丁分子中的六元環(huán)不是正六邊形
B. 尼古丁分子中的C、N原子均處于同一平面內(nèi)
C. 該有機(jī)物屬于芳香族化合物
D. 尼古丁的一氯代物有10種同分異構(gòu)體
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】把500mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含a mol 硫酸鈉的溶液恰好使鋇離子完全沉淀;另取一份加入含b mol 硝酸銀的溶液恰好使氯離子完全沉淀.則該混合溶液中鉀離子濃度為( )
A. 0.1(b-2a)mol/LB. 10(2a-b)mol/LC. 10(b-a)mol/LD. 10(b-2a)mol/L
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】臭氧是理想的煙氣脫硝劑,其脫硝反應(yīng)為 2NO2(g)+O3(g) N2O5(g)+O2(g)。有關(guān)說法正確的是( 。
A. 增大壓強(qiáng)可增大反應(yīng)速率 B. 升高溫度可減小反應(yīng)速率
C. 達(dá)到平衡時(shí),v(正)=v(逆)=0 D. 達(dá)到平衡時(shí),NO2轉(zhuǎn)化率為100%
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用NA表示阿伏德羅常數(shù),下列敘述正確的是 ( )
A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LH2O含有的分子數(shù)為1 NA
B. 常溫常壓下,16g O2含有的原子數(shù)為1 NA
C. 通常狀況下,1NA 個(gè)SO2分子占有的體積約為22.4L
D. 物質(zhì)的量濃度為0.5mol/L的K2SO4溶液中,含有SO42-個(gè)數(shù)為0.5 NA
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法正確的是( )
A. 3mol單質(zhì)Fe在純氧中完全燃燒,失去8NA個(gè)電子
B. 1molCu和足量熱濃硫酸充分反應(yīng)可生成NA個(gè)SO3分子
C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L N2和H2的混合氣體中含有NA個(gè)原子
D. 78g Na2O2中含共價(jià)鍵數(shù)目為2NA個(gè)
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