【題目】(1)某原電池裝置如圖所示,電池總反應(yīng)為2Ag+Cl2=2AgCl。
①正極反應(yīng)為_________。
②當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e-時(shí),交換膜左側(cè)溶液中約減少______mol離子。
(2)最近我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種CO2+H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置,實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如圖所示,其中電極分別為ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為:
①EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+
②2EDTA-Fe3++H2S=2H++S+2EDTA-Fe2+
該裝置工作時(shí),陰極的電極反應(yīng):_________;協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng):___________;若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需為_______性(堿性、中性、酸性)
(3)以石墨為電極,電解Pb(NO3)2溶液制備PbO2,若電解過程中以鉛蓄電池為電源,當(dāng)電解裝置中陽(yáng)極增重23.9g時(shí)(忽略副反應(yīng)),理論上蓄電池正極極增重______g。
(4)電化學(xué)降解法可用于處理酸性硝酸鹽污水,設(shè)計(jì)一電解池(如圖所示)。 若電解過程中轉(zhuǎn)移了2mol電子,則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(Δm左-Δm右)為____g。
【答案】Cl2+2e—=2Cl— 0.02 CO2+2H++2e-=CO+H2O CO2+H2S=CO+H2O+S 酸性 6.4 14.4
【解析】
(1)根據(jù)電池總反應(yīng)為2Ag+Cl2═2AgCl可知,Ag失電子作負(fù)極失電子生成AgCl,氯氣在正極上得電子生成氯離子,電極反應(yīng)式為Cl2+2e-═2Cl-;
(2) 根據(jù)示意圖可知, ZnO@石墨烯作陰極,CO2被還原生成CO;石墨烯失電子作陽(yáng)極,陽(yáng)極Fe2+失電子生成Fe3+,Fe3+繼續(xù)與H2S反應(yīng)生成Fe2+與S,故協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)為CO2+H2S=
CO+H2O+S,且陽(yáng)極的電勢(shì)高;Fe2+、Fe3+易水解,只能在酸性條件下存在;
(3)電解Pb(NO3)2溶液制備PbO2時(shí),陽(yáng)極上鉛離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化鉛,電極反應(yīng)式為Pb2++2H2O-2e-=PbO2↓+4H+,蓄電池正極為PbO2,PbO2得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成電極反應(yīng)式為PbO2+2e-+ +4H++SO42-= PbSO4+ 2H2O;
(4)根據(jù)圖知,電解槽右邊部分N元素化合價(jià)由+5價(jià)變?yōu)?/span>0價(jià),所以硝酸根離子發(fā)生還原反應(yīng),則Ag-Pt電極為陰極、Pt電極為陽(yáng)極,陰極的電極反應(yīng)式為2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O,陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2H2O-4e-═4H++O2↑。
(1)①根據(jù)電池總反應(yīng)為2Ag+Cl2═2AgCl可知,氯氣在正極上得電子生成氯離子,電極反應(yīng)式為Cl2+2e-═2Cl-,故答案為:Cl2+2e-═2Cl-;
②放電時(shí),當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e-時(shí),交換膜左側(cè)的電極放電產(chǎn)生0.01 mol Ag+,與電解質(zhì)中的0.01 mol Cl-結(jié)合生成AgCl沉淀,同時(shí)約有0.01 mol H+通過陽(yáng)離子交換膜轉(zhuǎn)移到右側(cè)溶液中,則交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02 mol離子,故答案為:0.02;
(2)石墨烯失電子作陽(yáng)極,ZnO@石墨烯作陰極,CO2被還原生成CO,電極反應(yīng)式為CO2+2H++2e-=CO+H2O;石墨烯失電子作陽(yáng)極,陽(yáng)極Fe2+失電子生成Fe3+,Fe3+繼續(xù)與H2S反應(yīng)生成Fe2+與S,故協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)為CO2+H2S=CO+H2O+S,Fe2+、Fe3+易水解,只能在酸性條件下存在,故答案為:CO2+2H++2e-=CO+H2O;CO2+H2S=CO+H2O+S;酸性;
(3)電解Pb(NO3)2溶液制備PbO2時(shí),陽(yáng)極上鉛離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化鉛,電極反應(yīng)式為Pb2++2H2O-2e-=PbO2↓+4H+,23.9g PbO2的物質(zhì)的量為0.1mol,反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.2mol,蓄電池正極為PbO2,PbO2得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成電極反應(yīng)式為PbO2+2e-+ +4H++SO42-= PbSO4+ 2H2O,由電極反應(yīng)式可知,當(dāng)PbO2得到2mol電子時(shí),正極增重64g,則反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.2mol,正極增重6.4g,故答案為:6.4;
(4)轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí),陽(yáng)極(陽(yáng)極反應(yīng)為H2O失電子氧化為O2和H+)消耗1mol水,產(chǎn)生2molH+進(jìn)入陰極室,陽(yáng)極室質(zhì)量減少18g;陰極的電極反應(yīng)式為2NO3-+6H++10e-=N2↑+6OH-,轉(zhuǎn)移2mol電子,陰極室中放出0.2molN2(5.6g),同時(shí)有2molH+(2g)進(jìn)入陰極室,因此陰極室質(zhì)量減少3.6g,故膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(△m左-△m右)=18g-3.6g=14.4g,故答案為:14.4。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)請(qǐng)寫出以下物質(zhì)的電子式:
Na2O2:___;H2S:___;NaHS:___。
(2)用“>”或“<”回答下列問題:
酸性:H2SiO3___H3PO4;穩(wěn)定性:HCl___CH4;氧化性:Cu2+___Fe3+。
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【題目】藥用有機(jī)物A為一種無(wú)色液體,從A出發(fā)可發(fā)生如下一系列反應(yīng):
請(qǐng)回答:
(1)E中的官能團(tuán)名稱是_________。
(2)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_________。
(3)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式:_____________,該反應(yīng)的反應(yīng)類型是_________。
(4)寫出反應(yīng)③的化學(xué)方程式:______________________。
(5)符合下列條件的A的同分異構(gòu)體有_____(不考慮立體異構(gòu))種,寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:______________。
①苯環(huán)上有兩個(gè)取代基 ②能發(fā)生水解反應(yīng) ③能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】丙烷的分子結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)寫成鍵線式結(jié)構(gòu),有機(jī)物A的鍵線式結(jié)構(gòu)為,有機(jī)物B與等物質(zhì)的量的H2發(fā)生加成反應(yīng)可得到有機(jī)物A。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )
A. B的結(jié)構(gòu)可能有3種,其中一種名稱為2,2,3-三甲基-2-戊烯
B. 用系統(tǒng)命名法命名有機(jī)物A,名稱為2,2,3-三甲基戊烷
C. 有機(jī)物A的分子式為C8H18
D. 有機(jī)物A的一氯取代物只有5種
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氯氣是一種重要的工業(yè)原料,液氯儲(chǔ)存區(qū)貼有的說明卡如下:
包裝 | 鋼瓶 |
儲(chǔ)運(yùn)要求 | 遠(yuǎn)離金屬粉末、氨、烴類、醇類物質(zhì);設(shè)置氯氣檢測(cè)儀 |
泄漏處理 | NaOH、NaHSO3溶液吸收 |
下列解釋事實(shí)的方程式不正確的是
A. 氯氣用于自來水消毒:Cl2 + H2O2H+ + Cl-+ ClO-
B. 電解飽和食鹽水制取Cl2:2Cl- +2H2O 2OH-+ H2↑+Cl2↑
C. 濃氨水檢驗(yàn)泄露的氯氣,產(chǎn)生白煙:8NH3 + 3Cl2 === 6 NH4Cl + N2
D. 氯氣“泄漏處理”中NaHSO3溶液的作用:HSO3-+ Cl2 + H2O === SO42-+ 3H+ + 2Cl-
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【題目】探究鋁片與Na2CO3溶液的反應(yīng),下列說法不正確的是( )
無(wú)明顯現(xiàn)象 | 鋁片表面產(chǎn)生細(xì)小氣泡 | 出現(xiàn)白色渾濁,產(chǎn)生大量氣泡(經(jīng)檢驗(yàn)為H2和CO2) |
A.對(duì)比Ⅰ、Ⅲ,說明Na2CO3溶液能破壞鋁表面的保護(hù)膜
B.Na2CO3溶液中存在平衡:CO32-+H2OHCO3- +OH-
C.加熱和H2逸出對(duì)CO32-水解平衡移動(dòng)方向的影響是相反的
D.推測(cè)出現(xiàn)白色渾濁的原因:AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-
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【題目】11.9g金屬錫(Sn)跟100mL12mol·L-1 HNO3共熱一段時(shí)間。完全反應(yīng)后測(cè)定溶液中c(H+)為8 mol·L-1,溶液體積仍為100mL。產(chǎn)生的氣體全部被氫氧化鈉溶液吸收,消耗氫氧化鈉0.4mol。由此推斷氧化產(chǎn)物可能是( )
A.SnO2·4H2OB.Sn(NO3)4
C.Sn(NO3)2D.Sn(NO3)2和Sn(NO3)4
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【題目】下列離子方程式與所述事實(shí)相符且正確的是
A.鐵粉與過量稀鹽酸反應(yīng):2Fe+6H+2Fe3++3H2↑
B.用Ca(OH)2與NH4Cl固體混合共熱制取少量氨氣:OH-+NH4+NH3↑+H2O
C.鋁與NaOH溶液反應(yīng):Al+2OH-= AlO2-+ H2↑
D.NO2溶于水:3NO2+H2O2H++ 2NO3-+ NO
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【題目】向CuSO4溶液中加入H2O2溶液,很快有大量氣體逸出,同時(shí)放熱,一段時(shí)間后,藍(lán)色溶液變?yōu)榧t色渾濁(Cu2O),繼續(xù)加入H2O2溶液,紅色渾濁又變?yōu)樗{(lán)色溶液,這個(gè)反應(yīng)可以反復(fù)多次。下列關(guān)于上述過程的說法不正確的是
A. Cu2+是H2O2分解反應(yīng)的催化劑 B. H2O2只表現(xiàn)了氧化性
C. H2O2的電子式為: D. 發(fā)生了反應(yīng)Cu2O + H2O2+4H+=2Cu2++3H2O
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