【題目】(1)氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。如圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定。其正極反應(yīng)方程式為________________________,若將負(fù)極材料改為CH4,寫出其負(fù)極反應(yīng)方程式_________________________。
(2)以NH3代替氫氣研發(fā)燃料電池是當(dāng)前科研的一個(gè)熱點(diǎn)。使用的電解質(zhì)溶液是2molL﹣1的KOH溶液,電池總反應(yīng)為:4NH3+3O2=2N2+6H2O。該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為____________________;每消耗3.4g NH3轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為_________。
(3)圖為青銅器在潮濕環(huán)境中因發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而被腐蝕的原理示意圖。
①腐蝕過(guò)程中,負(fù)極是_______(填圖中字母“a”或“b”或“c”);
②環(huán)境中的Cl- 擴(kuò)散到孔口,并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl,其離子方程式為______________;
③若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl,則理論上耗氧體積為_______L(標(biāo)況)。
【答案】O2+2H2O+4e-=4OH- CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O 2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O 0.6NA c 2Cu2++3OH-+ Cl-=Cu2 (OH)3Cl↓ 0.448L
【解析】
(1)裝置圖分析為原電池反應(yīng),通氫氣的電極為負(fù)極,氫氣失電子發(fā)生氧化,反應(yīng)在堿性溶液中生成水,通入氧氣的電極為原電池正極,氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子,若將負(fù)極材料改為CH4,負(fù)極為燃料甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng),寫出方程式;
(2)電池反應(yīng)為: 4NH3+3O2=2N2+6H2O,該電池負(fù)極是氨氣失電子生成氮?dú),寫出方程式;根?jù)消耗NH3的物質(zhì)的量,計(jì)算轉(zhuǎn)移的電子數(shù);
(3) ①根據(jù)原電池相關(guān)原理,進(jìn)行分析;
②Cl-擴(kuò)散到孔口,并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2 (OH)3Cl,負(fù)極上生成銅離子、正極上生成氫氧根離子,所以該離子反應(yīng)為氯離子、銅離子和氫氧根離子反應(yīng)生成Cu2 (OH)3Cl沉淀;
③計(jì)算生成Cu2 (OH)3Cl沉淀的物質(zhì)的量,再轉(zhuǎn)化為氧氣,進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算。
(1)裝置圖分析為原電池反應(yīng),通氫氣的電極為負(fù)極,氫氣失電子發(fā)生氧化,反應(yīng)在堿性溶液中生成水,通入氧氣的電極為原電池正極,氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子,正極電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-=4OH-;若將負(fù)極材料改為CH4,負(fù)極為燃料甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng),負(fù)極的電極反應(yīng)方程式為: CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,故答案為:O2+2H2O+4e-=4OH-;CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;
(2)電池反應(yīng)為: 4NH3+3O2=2N2+6H2O,該電池負(fù)極是氨氣失電子生成氮?dú),反?yīng)的電極反應(yīng)式為2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O;反應(yīng)中2mol氨氣反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移6mol電子,每消耗3.4gNH3物質(zhì)的量=, 轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.6NA,故答案為:2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O;0.6NA;
(3)①根據(jù)圖知,氧氣得電子生成氫氧根離子、Cu失電子生成銅離子,發(fā)生吸氧腐蝕,則Cu作負(fù)極,即c是負(fù)極,故答案為:c;
②Cl-擴(kuò)散到孔口,并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2 (OH)3Cl,負(fù)極上生成銅離子、正極上生成氫氧根離子,所以該離子反應(yīng)為氯離子、銅離子和氫氧根離子反應(yīng)生成Cu2 (OH)3Cl沉淀,離子方程式為2Cu2++3OH-+ Cl-=Cu2 (OH)3Cl↓,故答案為:2Cu2++3OH-+ Cl-=Cu2 (OH)3Cl↓;
③n[Cu2 (OH)3Cl] =,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子得n(O2)=,V(O2)= ,故答案為:0.448L。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】對(duì)于平衡體系:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g);正反應(yīng)放熱,有下列判斷,其中正確的是( )
A.若溫度不變,容器體積擴(kuò)大一倍,此時(shí)A的濃度是原來(lái)的0.6倍,則a+b<c+d
B.若從正反應(yīng)開(kāi)始,A、B的初始物質(zhì)的量之比為1:1,則平衡時(shí)A、B的轉(zhuǎn)化率一定相等
C.若平衡體系中共有氣體M mol,再向其中充入b mol B,達(dá)到平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為(M+b)mol,則a+b>c+d
D.若從正反應(yīng)開(kāi)始,平衡時(shí)A、B的轉(zhuǎn)化率相等,則投入A、B物質(zhì)的量之比為a:b
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】H2S是一種劇毒氣體,如圖為質(zhì)子膜H2S燃料電池的示意圖,可對(duì)H2S廢氣資源化利用。下列敘述不正確的是( )
A.電池工作時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和熱能
B.電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)式為O2+ 4e+4H+=2H2O
C.a是負(fù)極,電池工作時(shí),電子的流動(dòng)方向是:電極a→負(fù)載→電極b→質(zhì)子膜→電極a
D.當(dāng)電路中通過(guò)4mol電子時(shí),有4molH+經(jīng)質(zhì)子膜進(jìn)入正極區(qū)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是
A.12C、13C和14C互為同位素,他們的放射性可用于考古斷代,可測(cè)定生物體死亡的年代
B.合成纖維是利用自然界的纖維材料通過(guò)化學(xué)合成方法得到的
C.研制出性能優(yōu)良的催化劑可以使反應(yīng)的溫度降低,從而起到很好的節(jié)能效果
D.碰撞理論和過(guò)度態(tài)理論是常用的化學(xué)反應(yīng)速率理論,其中過(guò)渡態(tài)理論可解釋溫度、濃度等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是( )
A.乙烯的球棍模型為
B.CH2=CH—CH3分子中,最多有7個(gè)原子共面
C.用溴水或酸性KMnO4溶液可以區(qū)分甲烷和乙烯,也可以除去甲烷中的乙烯雜質(zhì)得到純凈甲烷
D.C2H4和SO2都能使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色,并且化學(xué)反應(yīng)原理相同
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】H2C2O4為二元弱酸。25 ℃時(shí),向0.100 mol·L1 Na2C2O4溶液中緩緩?fù)ㄈ?/span>HCl氣體(忽略溶液體積的變化)。下列指定溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是
A.0.100 mol·L1 Na2C2O4溶液中:c(C2O42)>c(HC2O4)>c(OH)>c(H+)
B.pH=7的溶液中:c(Cl-)=c(HC2O4)+2c(H2C2O4)
C.c(Cl-)=0.100 mol·L1溶液中:c(OH)c(H+)=c(H2C2O4)c(C2O42)
D.c(HC2O4)=c(C2O42)的酸性溶液中:c(Cl-)+c(HC2O4)<0.100 mol·L1+c(H2C2O4)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,下列說(shuō)法不正確的是( )
A.能發(fā)生銀鏡發(fā)應(yīng)
B.能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
C.1 mol該物質(zhì)最多可與4 mol NaOH反應(yīng)
D.與NaHCO3、Na2CO3溶液均能發(fā)生反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】為了測(cè)定某有機(jī)物A的結(jié)構(gòu),做如下實(shí)驗(yàn):
①將2.3 g該有機(jī)物完全燃燒,生成0.1 mol CO2和2.7 g水;
②用質(zhì)譜儀測(cè)定其相對(duì)分子質(zhì)量,得如圖一所示的質(zhì)譜圖;
③用核磁共振儀處理該化合物,得到如圖二所示圖譜,圖中三個(gè)峰的面積之比是1∶2∶3。試回答下列問(wèn)題:
(1)有機(jī)物A的相對(duì)分子質(zhì)量是________。
(2)有機(jī)物A的實(shí)驗(yàn)式是________。
(3)A的分子式是_______________________________________。
(4)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】現(xiàn)有①0.2mol/LNaOH溶液和②0.2mol/L HX溶液,兩溶液等體積混合后,測(cè)得溶液中c(Na+)>c(X—)。則:
(1)①中由水電離出的c(OH)-___②中由水電離出的c(H+)。(填“>”、“=”或“<”)
(2)上述混合液中共存在___種粒子。且:c(HX)___c(X-)。(填“>”、“=”或“<”,下同)c(HX)+c(X-)___0.1mol/L(忽略體積變化)
請(qǐng)根據(jù)電荷守恒寫出一個(gè)用離子濃度表示的等式:___。
(3)上述混合液顯___性(填“酸”、“堿”或“中”),其原因用離子方程式表示___。
(4)已知t℃,KW=1×10-13,則t℃(填“>”或“<”或“=”)___25℃。在t℃時(shí)將pH=11的NaOH溶液aL與pH=1的H2SO4的溶液b L混合(忽略混合后溶液體積的變化),若所得混合溶液的pH=2,則a∶b=___。
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