題目列表(包括答案和解析)
(14分)有甲、乙兩位學生均想利用原電池反應檢測金屬的活動性順序,兩人均使用鎂片和鋁片作電極,但甲同學將電極放入6 mol/L H2SO4溶液中,乙同學將電極放入6 mol/L的NaOH溶液中,如下圖:
⑴寫出甲池中負極的電極反應式 ;
⑵寫出甲池中電極反應的總反應的離子方程式: 。
⑶如果甲與乙同學均認為“構(gòu)成原電池的電極材料如果都是金屬,則構(gòu)成負極材料的金屬應比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”,則甲會判斷出 活動性更強,而乙會判斷出 活動性更強(填元素符號)。
⑷由此實驗,可得到如下哪些正確結(jié)論? 。
A.利用原電池反應判斷金屬活動性順序時應注意選擇合適的介質(zhì)(電解質(zhì))。
B. 該實驗說明金屬活動順序表已過時,已沒有實用價值。
C. 該實驗說明化學研究對象復雜、反應受條件影響較大,因此應具體問題具體分析。
D. 鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強。
(5)美國阿波羅宇宙飛船上使用了一種新型裝置,其構(gòu)造如右圖所示:a、b兩個電極均由多孔的碳塊組成。它是將 能轉(zhuǎn)化為 能的裝置。b電極為電池的 極,生成的水可以作為航天員的飲用水,當生成90克水時,轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量是 mol。
(1)寫出甲池中正極的電極反應式:____________________________________________。
(2)寫出乙池中負極的電極反應式:____________________________________________。
總反應的離子方程式為_____________________________________________________。
(3)如果甲與乙同學認為“構(gòu)成原電池的材料如果都是金屬,則構(gòu)成負極材料的金屬應比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”,則甲會判斷出_________活潑性更強,而乙會判斷出_________活潑性更強(寫元素符號)
(4)由實驗,可得到如下哪些正確的結(jié)論( )
A.利用原電池反應判斷金屬活動性順序時應注意選擇合適的介質(zhì)
B.鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強
C.該實驗證明金屬活動順序表已過時,沒有實用價值
D.該實驗說明化學研究對象復雜,反應條件影響較大,因此應具體問題具體分析
(5)上述實驗也反過來證明了“直接利用金屬活動順序表判斷原電池中的正負極”這一種做法_________(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠,提出另一個判斷原電池正負極的可行實驗方案____________________________________________________________________(如可靠,可不填寫)。
(14分)本世紀,人類社會將逐漸步入氫經(jīng)濟時代。目前大規(guī)模產(chǎn)氫方式仍是化學制氫。
I、催化重整制氫
以甲醇為例,反應制氫氣的一般途徑有:
CH3OH(l)=2H2(g)+CO(g) △H1=+128 kJ·mol-1
CH3OH(l)+H2O(l)=3H2(g)+CO2(g) △H2= a kJ·mol-1
已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286 kJ·mol-1
為求得△H2,還要知道 的燃燒熱,若其燃燒熱為△H=一283 kJ·mol-1,則△H2= 。
Ⅱ、金屬置換制氫
(1)研究表明,剛切割的金屬表面具有很高的反應活性。當鋁或鋁合金在水中被切割或碾碎的時候,可以持續(xù)地釋放出氫氣。使用鋁與水反應制氫氣比使用其它活潑金屬與水反應制氫氣的優(yōu)點有:①價廉,成本較低;② 。
(2)利用天然氣重整得到的CO、H2混合氣對金屬氧化物進行還原,然后將金屬與水反應放出氫氣,由此達成一個良性循環(huán)。根據(jù)高中所學的知識合理預測該金屬單質(zhì),并寫出該金屬在加熱的條件下與水蒸汽反應的化學方程式 。
III、太陽能制氫
利用光能分解水必須要有催化劑的參與。下列有關(guān)催化劑的說法正確的是
A.使用高效催化劑分解水制得H2的同時還可以獲得能量
B.使用高效催化劑后常溫下水可以自發(fā)分解
C.硅膠具有多孔結(jié)構(gòu),有較大的表面積,常用做催化劑的載體
D.對于可逆反應,催化劑在增大正反應速率的同時也增大逆反應速率
Ⅳ、配位氫化物制氫
在硼氫化鈉(NaBH4)水溶液中加入特定催化劑后,可以迅速地發(fā)生水解反應生成偏硼酸鈉和氫氣。請寫出此水解反應的化學方程式 。
將無水偏硼酸鈉、氫化鎂(MgH2)放入球磨設(shè)備中,通入氬氣或氫氣并保持壓強100~500 kPa研磨0.5~4 h,即可得到硼氫化鈉。研磨過程中需要通入氬氣或氫氣并保持壓強100~500 kPa的目的是 。
本世紀,人類社會將逐漸步入氫經(jīng)濟時代。目前大規(guī)模產(chǎn)氫方式仍是化學制氫。
I、催化重整制氫
以甲醇為例,反應制氫氣的一般途徑有:
CH3OH(l)=2H2(g)+CO(g) △H1=+128 kJ·mol-1
CH3OH(l)+H2O(l)=3H2(g)+CO2(g) △H2= a kJ·mol-1
已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286 kJ·mol-1
為求得△H2,還要知道 的燃燒熱,若其燃燒熱為△H=一283 kJ·mol-1,則△H2= 。
Ⅱ、金屬置換制氫
(1)研究表明,剛切割的金屬表面具有很高的反應活性。當鋁或鋁合金在水中被切割或碾碎的時候,可以持續(xù)地釋放出氫氣。使用鋁與水反應制氫氣比使用其它活潑金屬與水反應制氫氣的優(yōu)點有:①價廉,成本較低;② 。
(2)利用天然氣重整得到的CO、H2混合氣對金屬氧化物進行還原,然后將金屬與水反應放出氫氣,由此達成一個良性循環(huán)。根據(jù)高中所學的知識合理預測該金屬單質(zhì),并寫出該金屬在加熱的條件下與水蒸汽反應的化學方程式 。
III、太陽能制氫
利用光能分解水必須要有催化劑的參與。下列有關(guān)催化劑的說法正確的是
A.使用高效催化劑分解水制得H2的同時還可以獲得能量
B.使用高效催化劑后常溫下水可以自發(fā)分解
C.硅膠具有多孔結(jié)構(gòu),有較大的表面積,常用做催化劑的載體
D.對于可逆反應,催化劑在增大正反應速率的同時也增大逆反應速率
Ⅳ、配位氫化物制氫
在硼氫化鈉(NaBH4)水溶液中加入特定催化劑后,可以迅速地發(fā)生水解反應生成偏硼酸鈉和氫氣。請寫出此水解反應的化學方程式 。
將無水偏硼酸鈉、氫化鎂(MgH2)放入球磨設(shè)備中,通入氬氣或氫氣并保持壓強100~500 kPa研磨0.5~4 h,即可得到硼氫化鈉。研磨過程中需要通入氬氣或氫氣并保持壓強100~500 kPa的目的是 。
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