【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)的原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X為陽(yáng)離子交換膜。請(qǐng)按要求回答相關(guān)問(wèn)題:
(1)甲烷燃料電池負(fù)極反應(yīng)式為________________________。
(2)石墨(C)極的電極反應(yīng)式為_______________________。
(3)若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,有2.24 L氧氣參加反應(yīng),則乙裝置中鐵極上生成的氣體的體積為________L;丙裝置中陰極析出銅的質(zhì)量為________ g。
(4)某同學(xué)利用甲烷燃料電池設(shè)計(jì)電解法制取漂白液或Fe(OH)2的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)。
若用于制漂白液,a為電池的________極,電解質(zhì)溶液最好用)________________
若用于制Fe(OH)2,使用硫酸鈉溶液作電解質(zhì)溶液,陽(yáng)極選用________作電極。
【答案】CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O 2Cl--2e-===Cl2↑ 4.48 12.8 負(fù) 飽和氯化鈉溶液(或飽和食鹽水) 鐵
【解析】
燃料電池中,投放燃料的電極是負(fù)極,投放氧化劑的電極是正極。
(1)燃料電池中,負(fù)極上投放燃料,所以投放甲烷的電極是負(fù)極,負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電解質(zhì)溶液為堿性,產(chǎn)物為CO32-,電極反應(yīng)式為:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;
(2)甲中投放氧化劑的電極是正極,所以乙裝置中石墨電極是陽(yáng)極,陽(yáng)極上氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:2Cl--2e-=Cl2↑;
(3)串聯(lián)電池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等,若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,有2.24L氧氣參加反應(yīng),氧氣的物質(zhì)的量是2.24L÷22.4L/mol=0.1mol,則則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.1mol×4=0.4mol,乙裝置中鐵電極上氫離子放電生成氫氣,設(shè)生成氫氣的體積為xL;丙裝置中陰極上析出銅,設(shè)析出銅的質(zhì)量為yg,則
2H++2e-=H2↑
2mol 22.4L
0.4mol xL
解得x=4.48L
Cu 2++2e-=Cu
2mol 64g
0.4mol yg
解得y=12.8g;
(4)電解飽和食鹽水時(shí),陰極上析出氫氣,陽(yáng)極上析出氯氣,氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉,次氯酸鈉是漂白液的有效成分,B電極上生成氯氣,氯氣的密度小于溶液的密度,所以生成的氯氣上升,能和氫氧化鈉溶液充分的接反應(yīng)生成次氯酸鈉,所以A極上析出氫氣,即A極是陰極,所以a為電池負(fù)極;若用于制Fe(OH)2,使用硫酸鈉做電解質(zhì)溶液,陰極上氫離子放電生成氫氣,如果陽(yáng)極是惰性電極,陽(yáng)極上氫氧根離子放電生成氧氣得不到氫氧化亞鐵,所以陽(yáng)極上應(yīng)該是鐵失電子生成亞鐵離子,亞鐵離子和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化亞鐵。答案為負(fù) 飽和氯化鈉溶液(或飽和食鹽水) 鐵。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下圖是0.01 mol/L甲溶液滴定0.01 mol/L乙溶液的導(dǎo)電能力變化曲線,其中曲線③是鹽酸滴定NaAc溶液,其他曲線是醋酸滴定NaOH溶液或者NaOH溶液滴定鹽酸。下列判斷錯(cuò)誤的是
A.條件相同時(shí)導(dǎo)電能力:鹽酸>NaAc
B.曲線①是NaOH溶液滴定鹽酸導(dǎo)電能力變化曲線
C.隨著甲溶液體積增大,曲線①仍然保持最高導(dǎo)電能力
D.a點(diǎn)是反應(yīng)終點(diǎn)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下表為周期表前20號(hào)元素中某些元素的有關(guān)數(shù)據(jù):
元素性質(zhì) | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | ⑨ |
原子半徑(10-10m) | 1.86 | 1.52 | 0.66 | 0.53 | 0.77 | 1.10 | 0.99 | 2.31 | 0.70 |
最高價(jià)態(tài) | +1 | +1 | —— | +1 | +4 | +5 | +7 | +1 | +5 |
最低價(jià)態(tài) | —— | —— | -2 | -1 | -4 | -3 | -1 | —— | -3 |
試回答下列問(wèn)題:(用對(duì)應(yīng)具體符號(hào)或名稱表示)
(1)以上9種元素的原子中,還原性最強(qiáng)的是________(名稱),寫出它的原子結(jié)構(gòu)示意圖:___________________ ;
(2)③與④可分別形成10電子和18電子的分子,寫出該18電子分子轉(zhuǎn)化成10電子分子的化學(xué)方程式:________________________________________(分解反應(yīng))。
(3)某元素R的原子半徑為1.04×10-10m,該元素在周期表中的位置是_______________
(4)①、③、⑦三種元素形成的離子,其半徑由小到大的順序?yàn)?/span>_______________
(5)下列事實(shí)能說(shuō)明元素⑦的非金屬性比硫元素的非金屬性強(qiáng)的是___________。
a.元素⑦形成的單質(zhì)比硫元素形成的單質(zhì)的熔點(diǎn)低
b.元素⑦和硫兩元素的簡(jiǎn)單氫化物受熱分解,前者的分解溫度高
c.元素⑦的單質(zhì)通入到H2S的溶液中出現(xiàn)渾濁
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在密閉容器中進(jìn)行A(g)+2B(s)2C(s)+3D(s) ΔH>0的反應(yīng),下列說(shuō)法正確的是( )
A. 升高溫度,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小
B. 容器內(nèi)氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)
C. 溫度不變,增大B的投入量,正反應(yīng)速率增大
D. 溫度不變,壓縮容器體積重新達(dá)到平衡后,A的濃度不變
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在恒溫、恒容的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)A(g)+B(g)C(g),若反應(yīng)物A的濃度從2 mol·L-1降到0.8 mol·L-1需20 s,則反應(yīng)物A的濃度由0.8 mol·L-1降到0.2 mol·L-1所需的反應(yīng)時(shí)間( )
A. 等于10 sB. 大于10 sC. 小于10 sD. 無(wú)法判斷
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(題文)某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)為了探究銅與濃硫酸的反應(yīng),進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示,A中盛有濃硫酸,插入一段下端已繞成螺旋狀的銅絲,D為玻璃導(dǎo)管。
(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:_________________,該反應(yīng)中濃硫酸的主要作用有_____________________。
(2)當(dāng)B中盛有___________時(shí),證明生成的氣體產(chǎn)物具氧化性; 當(dāng)B中盛有___________時(shí),B中溶液顏色褪去,證明生成氣體產(chǎn)物具有還原性。
(3)C為尾氣處理裝置,C中盛放的試劑為________________。
(4)有人建議在A之間B增加一個(gè)防倒吸的安全瓶,經(jīng)該實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),即使不加安全瓶熄滅酒精燈停止反應(yīng)后,B中的液體也沒(méi)有發(fā)生倒吸,請(qǐng)給出一個(gè)合理的解釋_______。
(5)實(shí)驗(yàn)中,該小組同學(xué)取6.4g銅絲和12mL 18mol·L-1H2SO4溶液放在試管中共熱充分反應(yīng)直到反應(yīng)停止,最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅絲剩余;該小組同學(xué)根據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識(shí)判斷還會(huì)有一定量H2SO4的剩余,下列藥品中能夠用來(lái)驗(yàn)證反應(yīng)停止后的試管中確有剩余的H2SO4的是________ 。
a.BaCl2溶液 b.Ba(NO3)2溶液 c.銀粉 d.小蘇打粉末
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)敘述正確的是()
A.相同條件下,質(zhì)量相等的CO和CO2它們所含的氧原子數(shù)之比為11:7
B.同體積、同密度的C2H4和CO兩種氣體的分子數(shù)一定相等
C.配制450 mL 0.1 mol﹒L-1NaOH溶液,用托盤天平稱取NaOH固體1.8g
D.1L 0.45 mol﹒L-1NaCl溶液中Cl-的物質(zhì)的量濃度比1 L 0.15 mol﹒L-1 AlCl3溶液大
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列各物質(zhì)中,一定是同系物的是( )
A. C3H6和2—甲基—1—丁烯 B. 3,3—二甲基—1—丁炔和3—甲基—1—戊炔
C. 和 D. C4H10和C9H20
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某溶液中大量存在五種離子:NO3—、SO42—、Fe3+、H+、X,其物質(zhì)的量之比為:n(NO3—):n(SO42—):n(Fe3+):n(H+):n(X)=2:3:1:3:1,則X可能為
A. Na+ B. Mg2+ C. Cl— D. Ba2+
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