【題目】如圖裝置閉合電鍵K時,電流計A的指針將發(fā)生偏轉。試回答:
(1)乙中Ag電極的電極反應是___,若電路中有0.02mol電子通過,則甲中a電極溶解的質量為___g;
(2)閉合電鍵K一段時間后,丙池中發(fā)生的總的化學方程式是___;
(3)丙池中反應進行較長時間后,收集到標準狀況下氫氣2.24L此時測得丙池溶液質量實際減少3.75g,含有堿0.100mol(不考慮氣體在水中的溶解),則實際放出氣體的物質的量是___mol。
(4)如果要給丙中鐵片上鍍上一層Cu,則丙池應作何改進___。
【答案】Ag++e-=Ag 0.65 0.165 “C”換成“Cu”、將“NaCl溶液”換成“CuSO4溶液”
【解析】
甲和乙形成有鹽橋的原電池,相當于給丙外加電源,因此丙屬于電解池,甲中a為活潑金屬即失電子為負極,b中Ag為正極,丙中c電極連接原電池的正極屬于陽極,d為陰極。
(1)乙中Ag為正極,其電極上是銀離子得電子生成銀單質,其電極反應為:Ag++e-=Ag;Zn從0價升高到+2價失去2個電子,已知電路中有0.02 mol電子通過,所以消耗的Zn為0.01 mol,;
(2)丙池中是電解NaCl溶液生產氫氣、氯氣和氫氧化鈉,其電解方程式:;
(3)已知堿0.1mol,
2 1
0.1mol 0.05mol
因此:,,
丙池溶液質量實際減少4.23g,是氫氣、氯氣和氧氣的質量和,所以,所以,
因此實際放出氣體的物質的量是:0.1 mol + 0.05 mol +0.015mol=0.165 mol;
(4)要給丙中鐵片上鍍上一層Cu,根據(jù)鍍層金屬做陽極,鍍件做陰極原理,則陽極應該為Cu電極,電解質溶液為硫酸銅溶液,所以要把C電極換成Cu電極,把NaCl溶液換為硫酸銅溶液。
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【題目】如圖裝置中,U型管內為紅墨水,a、b試管內分別盛有食鹽水和鹽酸,各加入生鐵塊,放置一段時間。下列有關描述錯誤( )
A.生鐵塊中的碳是原電池的正極
B.紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟾哂业?/span>
C.兩試管中相同的電極反應式是:Fe-3e-=Fe3+
D.a試管中發(fā)生了吸氧腐蝕,b試管發(fā)生了析氫腐蝕
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【題目】以多孔鉑為電極,在如圖裝置中分別在兩極區(qū)通入CH3OH和O2,發(fā)生反應產生電流,經測定,電流方向由b到a,下列敘述中正確的是( )
A.負極的電極反應為:2CH3OH+16OH-12e-=2CO32-+12H2O
B.溶液中的陽離子向a極運動
C.A處通入O2
D.b極是該燃料電池的負極
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【題目】含氮化合物對環(huán)境、生產和人類生命活動等具有很大的影響。請按要求回答下列問題
(1)利用某分子篩作催化劑,NH3可脫除工廠廢氣中的NO、NO2,反應機理如下圖所示。A包含物質為H2O和___________(填化學式)
(2)已知:4NH3(g)+6NO(g) =5N2(g)+6H2O(g) △H1=-a kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(g) △H2=-b kJ/mol
H2O(l)=H2O(g) △H3=+c kJ/mol
則反應4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)的△H=___________ kJ/mol
(3)工業(yè)上利用氨氣生產氫氰酸(HCN的反應為:CH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g ) △H>0
①其他條件一定,達到平衡時NH3轉化率隨外界條件X變化的關系如圖甲所示。則X可以是___________(填字母序號)
a.溫度 b.壓強 c.催化劑 d.
②在一定溫度下,向2L密閉容器中加入 n mol CH4和2 moI NH3,平衡時NH3體積分數(shù)隨n變化的關系如圖乙所示。
a點時,CH4的轉化率為___________%;平衡常數(shù):K(a)_____K(b)(填“>”“=”或“<”)。
(4)肌肉中的肌紅蛋白(Mb)與O2結合生成MbO2,其反應原理可表示為: Mb(ag)+O2(g)MbO2(aq),該反應的平衡常數(shù)可表示為:。在37℃條件下達到平衡時,測得肌紅蛋白的結合度(a)與P(O2)的關系如圖丙所示[]。研究表明正反應速率ν正=k正·c(Mb) · P(O2),逆反應速率ν逆=k逆·c(MbO2)(其中k正和k逆分別表示正反應和逆反應的速率常數(shù))。
①試寫出平衡常數(shù)K與速率常數(shù)k正、k逆之間的關系式為K=___________(用含有k正、k逆的式子表示)。
②試求出圖丙中c點時,上述反應的平衡常數(shù)K=___________kPa-1。已知k逆=60s-1,則速率常數(shù)k正=___________s-1·kPa-1。
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【題目】Ⅰ、已知下面在298K時的熱化學方程式:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O (l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1,C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1。根據(jù)上面的熱化學方程式完成下列問題:
(1)通過計算說明等質量的H2、C、CH4完全燃燒時放出熱量最多的是___。
(2)根據(jù)以上反應,則C(s)+2H2(g)=CH4(g)的焓變ΔH=___。
(3)已知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0kJ·mol-1
試寫出甲烷燃燒生成二氧化碳和水蒸氣的熱化學方程式:___。
Ⅱ、為了解金屬腐蝕的原因和尋求防止金屬腐蝕的方法具有重要意義。
(1)分別放在以下裝置(都盛有0.1mol·L-1的H2SO4溶液)中的四塊相同的純鋅片,其中腐蝕最快的是___。
(2)利用如圖裝置,可以模擬鐵的電化學防護。其中X為碳棒,為減緩鐵的腐蝕,開關K應置于___處。若X為鋅,開關K置于M處,該電化學防護法稱為___。
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【題目】海水是巨大的資源寶庫,從海水中提取食鹽和溴的過程如下:
(1)請列舉海水淡化的兩種方法:________、________。
(2)步驟Ⅰ中已獲得Br2,步驟Ⅱ中又將Br2還原為Br-,其目的是_________。
(3)步驟Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可達95%,有關反應的離子方程式為_______,由此反應可知,除環(huán)境保護外,在工業(yè)生產中應解決的主要問題是_______。
(4)某化學研究性學習小組為了了解從工業(yè)溴中提純溴的方法,查閱了有關資料知:Br2的沸點為59 ℃,微溶于水,有毒并有強腐蝕性。他們參觀生產過程后,畫了如下裝置簡圖:
請你參與分析討論:
①圖中儀器B的名稱是____________。
②整套實驗裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管,其原因是__________。
③實驗裝置氣密性良好,要達到提純溴的目的,操作中如何控制關鍵條件?___________。
④C中液體顏色為________________。為除去該產物中仍殘留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反應后,再進行的分離操作是________________。
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【題目】以電解食鹽水為基礎制取氯氣等產品的工業(yè)稱為“氯堿工業(yè)”,它是目前化學工業(yè)的重要支柱之一。
(1)若電解食鹽水時消耗NaCl的質量為234 g,則在理論上最多可得氯氣的體積為________升(標準狀況)。
(2)若將2 mol的氯氣通入足量石灰乳中,理論上可得到次氯酸鈣________克。
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【題目】目前的鋰離子電池的正極材料多是LiCoO2、LiMn2O4、LiFePO4和雙離子傳遞型聚合物等。改良正極材料的性能是鋰離子電池領域的重點方向,如用碳包覆LiFePO4和向其中摻雜金屬銀等。下列過程是制備該正極材料的流程圖:
回答下列問題:
(1)LiFePO4中鐵元素的化合價為_____價。已知原料是Li2CO3、FeC2O4·2H2O、NH4H2PO4和C6H12O6的混合物,其中Li、Fe、P三種元素的物質的量比為1:1:1,C6H12O6的用量占原料總質量的5%。若原料的質量為1000 g,則需要稱取NH4H2PO4的質量為_______(保留兩位小數(shù))。
(2)將原料先行研磨4 h目的是_________。為了更快得到前驅體粉末,除了保持溫度在50℃外,還應進行的常見操作方法是_________。
(3)兩次焙燒均需要在高純氮氣環(huán)境下進行,原因是________。葡萄糖分解產生的碳除了提供還原性環(huán)境,提高產物純度,而且可以阻止晶粒的聚集長大,控制顆粒形狀,提高LiFePO4的電導率。則葡萄糖分解的化學反應方程式(分解過程中只有C一種單質生成)為________。600℃加熱時硝酸銀發(fā)生分解生成紅棕色氣體和3種常見單質(其中兩種氣體單質物質的量比為2:7),則分解時的化學反應方程式為_______。
(4)如圖所示是用LiFePO4/Ag/C作正極材料制成的紐扣鋰離子電池組裝示意圖。充電時,其正、負極材料所發(fā)生反應的電極方程式分別是______、______(鋰離子電池是靠xLi+在兩極的嵌入和嵌出進行工作)。
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【題目】用NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值,下列敘述正確的是
A. 78g苯中含有的碳碳雙鍵的數(shù)目為3NA
B. 16gCu2S和CuO組成的混合物中含有的陽離子數(shù)為0.2NA
C. 將1mol H2與 1 mol I2充入一密閉容器中充分反應后,轉移的電子書為2NA
D. 1 mol Fe 與足量的濃硫酸共熱反應,生成SO2的分子數(shù)為NA
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