分析 (1)16g甲烷的物質(zhì)的量是1mol,16g CH4完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是890.31kJ,即1molCH4完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是890.31kJ,據(jù)此書寫熱化學(xué)方程式;
(2)①b電極上有紅色物質(zhì)生成,則b是陰極,所以a是陽極,c是負(fù)極、d是正極,通入甲烷的電極是負(fù)極,所以A是甲烷、B是二氧化碳和氧氣,d電極上氧氣得電子和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根離子;
②a是陽極,陽極上氫氧根離子放電生成氧氣;
根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等計(jì)算消耗甲烷體積;根據(jù)氧氣和氫離子之間的關(guān)系式計(jì)算氫離子物質(zhì)的量濃度,從而確定pH;
③電解飽和硫酸鈉溶液時(shí),陽極上析出氧氣、陰極上析出氫氣,所以相當(dāng)于電解水,且生成氫氣和氧氣的物質(zhì)的量之比是2:1,所以當(dāng)陰極上有a mol氣體生成時(shí),陽極上生成氧氣物質(zhì)的量為0.5amol,電解水的質(zhì)量=amol×2g/mol+0.5amol×32g/mol=18ag,
剩余溶液仍然是飽和溶液,生成m(Na2SO4)=wg×$\frac{142}{322}$,
溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{wg×\frac{142}{233}}{wg+18ag}×100%$.
解答 解:(1)16g甲烷的物質(zhì)的量是1mol,16g CH4完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是890.31kJ,即1molCH4完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是890.31kJ,所以甲烷的燃燒熱化學(xué)方程式為CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.31kJ•mol-1 ,
故答案為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.31kJ•mol-1 ;
(2)①b電極上有紅色物質(zhì)生成,則b是陰極,所以a是陽極,c是負(fù)極、d是正極,通入甲烷的電極是負(fù)極,所以A是CH4、B是二氧化碳和氧氣,d電極上氧氣得電子和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根離子,電極反應(yīng)式為O2+4e-+2CO2=2CO32-,
故答案為:CH4;O2+4e-+2CO2=2CO32-;
②a是陽極,陽極上氫氧根離子放電生成氧氣,電極反應(yīng)式為4OH--4e-=O2↑+2H2O;
a極上生成n(O2)=$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol,生成0.005mol氧氣轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量=0.005mol×4=0.02mol,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等計(jì)算消耗甲烷體積=$\frac{0.02mol}{8}×22.4L/mol$=56mL;
電池反應(yīng)式為2Cu2++2H2O=4 H++O2↑+2Cu,根據(jù)方程式知,n( H+)=4n(O2)=4×0.005mol=0.02mol,c(H+)=$\frac{0.02mol}{0.2L}$=0.1mol/L,則溶液的pH=1,
故答案為:4OH--4e-=O2↑+2H2O;56;1;
③電解飽和硫酸鈉溶液時(shí),陽極上析出氧氣、陰極上析出氫氣,所以相當(dāng)于電解水,且生成氫氣和氧氣的物質(zhì)的量之比是2:1,所以當(dāng)陰極上有a mol氣體生成時(shí),陽極上生成氧氣物質(zhì)的量為0.5amol,電解水的質(zhì)量=amol×2g/mol+0.5amol×32g/mol=18ag,
剩余溶液仍然是飽和溶液,生成m(Na2SO4)=wg×$\frac{142}{322}$,
溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{wg×\frac{142}{322}}{wg×18ag}×100%$=$\frac{142w}{322(w+18a)}×100%$,
故答案為:$\frac{142w}{322(w+18a)}×100%$.
點(diǎn)評(píng) 本題考查熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫、原電池和電解池原理及質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)計(jì)算,側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力,明確各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)結(jié)合轉(zhuǎn)移電子相等進(jìn)行有關(guān)計(jì)算,難點(diǎn)是(2)③計(jì)算,利用析出晶體與電解水計(jì)算溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)即可,題目難度不大.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | v(H2)=0.03 mol/(L•min) | B. | v(N2)=0.02 mol/(L•min) | ||
C. | v(NH3)=0.01 mol/(L•min) | D. | v(NH3)=0.17 mol/(L•min) |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 改變某平衡體系的溫度 | |
B. | 有氣態(tài)物質(zhì)參加的可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變壓強(qiáng) | |
C. | 使平衡混合物中各組分的濃度發(fā)生變化 | |
D. | 可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,使用催化劑 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題
A. | 降低溫度將縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間 | |
B. | 增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)反應(yīng)速率一定增大 | |
C. | 催化劑V2O5同時(shí)改變正逆反應(yīng)速率 | |
D. | 增加O2的濃度將提高SO2的轉(zhuǎn)化率 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 它們的化學(xué)性質(zhì)完全不同 | B. | 它們是碳元素的三種同位素 | ||
C. | 它們是碳元素的三種單質(zhì) | D. | 它們是碳元素的同素異形體 |
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