【題目】通常氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種,試回答下列問題:
(1)在酸式介質(zhì)中,負極反應(yīng)的物質(zhì)為 ,正極反應(yīng)的物質(zhì)為 ,酸式電池的電極反應(yīng):
負極: ,正極: 。
電解質(zhì)溶液pH的變化 (填“變大”,“變小”,“不變”)。
(2)在堿式介質(zhì)中,堿式電池的電極反應(yīng):
負極: ,正極: 。
電解質(zhì)溶液pH的變化 (填“變大”,“變小”,“不變”)。
(3)氫氧燃料電池汽車作為上海世博園中的交通工具之一,下列有關(guān)說法不正確的是________。
A.太陽光催化分解水制氫氣比電解水氣氫氣更為科學(xué)
B.氫氧燃料電池作為汽車動力更能保護環(huán)境
C.以稀H2SO4、KOH為介質(zhì)的氫氧燃料電池的負極電極反應(yīng)式相同
D.以稀H2SO4、KOH為介質(zhì)的氫氧燃料電池的總反應(yīng)式相同
(4)純電動車采用了高效耐用的一種新型可充電電池,該電池的總反應(yīng)式為:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。
①該電池放電時負極反應(yīng)式為_________________。
②放電時每轉(zhuǎn)移3 mol電子,正極有________ mol K2FeO4被還原。
錳酸鋰離子電池在混合動力車等大型蓄電池應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。
電池反應(yīng)式為:Li1-xMnO4+Lix LiMnO4,下列有關(guān)說法不正確的是________。
A.放電時電池的正極反應(yīng)式為:Li1-xMnO4+xLi++xe-===LiMnO4
B.放電過程中,石墨沒有得失電子
C.該電池也能在KOH溶液的環(huán)境中正常工作
D.充電時電池上標有“-”的電極應(yīng)與外接電源的負極相連
【答案】(1)H2;O2;2H2-4e-=4H+;O2+4e-+4H+=2H2O;變大
(2)2H2-4e-+4OH-=2H2O;O2+4e-+2H2O=4OH-;變小
(3)C
(4)Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2;1
(5)C
【解析】
試題分析:(1)在酸性氫氧燃料電池中,石墨作電極,負極是氫氣失電子生成氫離子,電極反應(yīng)為2H2-4e-=4H+;正極是氧氣得電子生成氫氧根離子,生成的氫氧根離子結(jié)合氫離子生成水,電極反應(yīng)為O2+4e-+4H+=2H2O,由于正負極消耗與生成的氫離子等量,所以氫離子的總量不變,而總電極反應(yīng)式為2H2+O2=2H2O,水的總量增加,氫離子濃度減小,pH變大;
(2)在堿式介質(zhì)中,氫氣在負極失去電子生成氫離子,氫離子結(jié)合氫氧根離子生成水,電極反應(yīng)式為2H2-4e-+4OH-=2H2O;氧氣在正極得電子生成氫氧根離子,電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-,由于正負極消耗與生成的氫氧根離子等量,所以氫氧根離子的總量不變,而總電極反應(yīng)式為2H2+O2=2H2O,水的總量增加,氫氧根濃度減小,pH變;
(3)A、電解獲得H2消耗較多的能量,而在催化劑作用下利用太陽能來分解H2O獲得H2更為科學(xué),A正確;B、氫氧燃料電池產(chǎn)物H2O無污染,能有效保護環(huán)境,B正確;C、以稀H2SO4、KOH為介質(zhì)的氫氧燃料電池的負極電極反應(yīng)式分別為:H2-2e-=2H+,H2-2e-+2OH-=H2O,不相同,C錯誤;D、以稀H2SO4、KOH為介質(zhì)的氫氧燃料電池的總反應(yīng)式均為2H2+O2=2H2O,D正確,答案選C。
(4)①放電時,負極上鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2;
②放電時,正極上1molK2FeO4得3mol電子發(fā)生還原反應(yīng)生成1molFe(OH)3,所以每轉(zhuǎn)移3 mol電子,正極有1molK2FeO4被還原;
(5)A、根據(jù)總反應(yīng)式可知Li失去電子,電池負極反應(yīng)式為:xLi-xe-═xLi+,由總反應(yīng)式減去負極反應(yīng)式可得放電時的正極反應(yīng)式為Li1-xMnO4+xLi++xe-===LiMnO4,A正確;B、放電過程中,根據(jù)總反應(yīng)式Li1-xMnO4+Lix LiMnO4可判斷石墨沒有電子得失,B正確;C、Li能與KOH溶液中的H2O反應(yīng),導(dǎo)致電池?zé)o法正常工作,C錯誤;D、充電過程是放電的逆向過程,外界電源的負極提供的電子使原電池負極獲得電子發(fā)生還原反應(yīng),所以標有“-”的電極應(yīng)與外接電源的負極相連,D正確,答案選C。.
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有前四周期原子序數(shù)依次遞增的五種元素A、B、C、D、E。 A、D元素基態(tài)原子中成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的3倍,且D元素基態(tài)原子中有6個未成對電子;B的基態(tài)原子核外只有7個原子軌道填充了電子,B、C元素基態(tài)原子的3p能級上均有1個未成對電子;E元素排在周期表的15列。
(1)B元素基態(tài)原子核外電子有_______種運動狀態(tài),電子占據(jù)的最高能層符號為_______,該能層具有的原子軌道數(shù)為_______、電子數(shù)為_____。
(2)C、E兩元素可以形成化合物EC3,此化合物的VSEPR模型為_______,是_______分子(填“極性”、“非極性”)。
(3)寫出D基態(tài)原子的外圍電子排布圖____________。
(4)B、C兩元素也可以形成共價化合物BC3,但BC3經(jīng)常以二聚(B2C6)的形式存在,二聚分子具有配位鍵,分子中原子間成鍵的關(guān)系如下圖所示.請將圖中,你認為是配位鍵的斜線上加上箭頭。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】 Ⅰ.按己知的原子結(jié)構(gòu)規(guī)律,82號元素X應(yīng)是第_________周期_________族元素,它的最高正價氧化物的化學(xué)式為_________。
Ⅱ.下列變化中:①干冰氣化;②硝酸鉀熔化;③KHSO4熔融;④硫酸溶于水;⑤蔗糖溶于水;⑥HI分解。用序號填空:
(1)未破壞化學(xué)鍵的是_____________。
(2)僅離子鍵被破壞的是_____________。
(3)僅共價鍵被破壞的是_____________。
Ⅲ.有下列各組物質(zhì):①石墨和足球烯C60;②126C和136C;③CH3—CH2—CH2—CH3和CH3—CH(CH3)CH3;④漂白粉和漂白液主要成分;⑤正丁烷和異庚烷;⑥乙烯和聚乙烯;⑦和;⑧丙烷和環(huán)丙烷。用序號填空:
(1)__________組兩者互為同位素。(2)__________組兩者互為同素異形體。
(3)__________組兩者屬于同系物。(4)__________組兩者互為同分異構(gòu)體。
(5)__________組兩者是同一物質(zhì)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氨對人類的生產(chǎn)生活具有重要影響。
(1)氨的制備與利用。
① 工業(yè)合成氨的化學(xué)方程式是 。
② 氨催化氧化生成一氧化氮反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(2)氨的定量檢測。
水體中氨氣和銨根離子(統(tǒng)稱氨氮)總量的檢測備受關(guān)注。利用氨氣傳感器檢測水體中氨氮含量的示意圖如下:
① 利用平衡原理分析含氨氮水樣中加入NaOH溶液的作用: 。
② 若利用氨氣傳感器將1 L水樣中的氨氮完全轉(zhuǎn)化為N2時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為6×10-4 mol ,則水樣中氨氮(以氨氣計)含量為 mg·L-1。
(3)氨的轉(zhuǎn)化與去除。
微生物燃料電池(MFC)是一種現(xiàn)代化氨氮去除技術(shù)。下圖為MFC碳氮聯(lián)合同時去除的氮轉(zhuǎn)化系統(tǒng)原理示意圖。
① 已知A、B兩極生成CO2和N2,寫出A極的電極反應(yīng)式: 。
② 用化學(xué)用語簡述NH4+去除的原理: 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖為元素周期表的一部分,已知A、B、C、D均為短周期元素,A與D原子序數(shù)之和是C的原子序數(shù)的1.5倍。
(1)寫出A、B、C、D的元素符號:A 、B 、
C 、D 。
(2)A、B、C、D的氣態(tài)氫化物最不穩(wěn)定的是(寫化學(xué)式) 。
(3)A、D兩元素的氣態(tài)氫化物相互反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,現(xiàn)象為 ,產(chǎn)物為 化合物(填“離子”或“共價”)。該化合物中存在的化學(xué)鍵有 (填“離子鍵”或“共價鍵”)。
(4)寫出下列電子式:
D的氣態(tài)氫化物 ,A單質(zhì) 。B的氣態(tài)氫化物的形成過程用電子式表示: 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)基態(tài)鈦原子的價電子排布圖為
(2)已知TiCl4在通常情況下是無色液體,熔點為﹣37℃ ,沸點為136℃ ,可知TiCl4為 晶體.
(3)硫酸氧鈦晶體中陽離子為鏈狀聚合形式的離子,結(jié)構(gòu)如圖所示。該陽離子Ti與O的原子數(shù)之比為 。
(4)Co的一種氧化物的晶胞如圖所示,在該晶體中與一個鈷原子等距離且最近的鈷原子有 個;筑波材料科學(xué)國家實驗室一個科研小組發(fā)現(xiàn)了在5K下呈現(xiàn)超導(dǎo)性的晶體,該晶體具有CoO2的層狀結(jié)構(gòu)(如圖所示,小球表示Co原子,大球表示O原子)。下列用粗線畫出的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元示意圖不能描述CoO2的化學(xué)組成是 。
(5)由C、Mg、Ni三種元素組成的一種簡單立方結(jié)構(gòu)的化合物具有超導(dǎo)性,其晶胞中C位于體心位置,Mg位于頂角,Ni占據(jù)面心位置,該化合物的化學(xué)式為 ,晶體中Mg原子周圍距離最近的Ni原子有 個,該新型超導(dǎo)材料晶胞參數(shù)a=0.38nm,計算該晶體的密度 (gcm﹣3)(保留三位有效數(shù)字)
(6)金屬鈦晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,設(shè)鈦原子的半徑為r,則該晶胞體積的表達式為
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】乙酰苯胺是一種白色有光澤片狀結(jié)晶或白色結(jié)晶粉末,是磺胺類藥物的原料,可用作止痛劑、退熱劑和防腐劑、乙酰苯胺的制備原理為
實驗參數(shù)
名稱 | 相對分 | 性狀 | 密度(g/mL) | 沸點() | 溶解性 | |
苯胺 | 93 | 無色油狀液體 | 1.02 | 184.4 | 微溶于水 | 易溶于乙醇、乙醚 |
乙酸 | 60 | 無色液體 | 1.05 | 118.1 | 易溶于水 | 易溶于乙醇、乙醚 |
乙酰 | 135 | 白色晶體 | 1.22 | 304 | 微溶于冷水,可溶于熱水 | 易溶于乙醇、乙醚 |
實驗裝置如圖所示(部分儀器及夾持裝置已略去)。
注:①刺型分餾柱的作用相當于二次蒸餾,用于沸點差別不太大的混合物的分離。②苯胺易被氧化。
實驗步驟:
步驟1:在100mL圓底燒瓶中加入無水苯胺9.3mL、冰醋酸18.4mL、鋅粉0.1g和少量沸石,安裝好儀器后,對圓底燒瓶均勻加熱,使反應(yīng)液在微沸狀態(tài)下回流,調(diào)節(jié)加熱溫度,使溫度計溫度控制在105左右;反應(yīng)約60~80min,反應(yīng)生成的水及少量醋酸被蒸出,當反應(yīng)基本完成時,停止加熱。
步驟2:在攪拌下,趁熱將蒸餾燒瓶中的液體以細流狀倒入盛有冰水的100mL燒杯中,快速攪拌,乙酰苯胺結(jié)晶析出,燒杯內(nèi)試劑冷卻至室溫后,進行抽濾、洗滌、干燥,可得到乙酰苯胺粗品。
步驟3:將乙酰苯胺粗品進行重結(jié)晶,待結(jié)晶完全后抽濾,盡量壓甘干濾餅。將產(chǎn)品置于干凈的表面皿中晾干,稱重,計算產(chǎn)率、
請回答下列問題:
(1)實驗中加入鋅粉的目的是_____________________。
(2)從化學(xué)平衡的角度分析,控制溫度計的溫度在105左右的原因是______________。
(3)通過_____________可判斷反應(yīng)基本完成、
(4)步驟1加熱可用_____________(填“水浴”或“油浴”)。
(5)洗滌乙酰苯胺粗品最合適的方法是__________________(填字母)。
A.用少量冷水洗
B.用少量熱水洗
C.先用冷水洗,再用熱水洗
D.用酒精洗
(6)步驟2得到的粗品中因含有某些雜質(zhì)而顏色較深,步驟3重結(jié)晶的操作是:將粗品用熱水溶解,加入活性炭0.1g,煮沸進行脫色,______________,再將濾液冷卻結(jié)晶。
(7)該實驗最終得到產(chǎn)品9.1g,則乙酰苯胺的產(chǎn)率是____________(小數(shù)點后保留兩位數(shù)字。)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】反應(yīng)Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑的能量變化趨勢,如圖所示:
(1)該反應(yīng)為________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
(2)若要使該反應(yīng)的反應(yīng)速率加快,下列措施可行的是_____(填字母)。
A.改鐵片為鐵粉 B.增大壓強
C.升高溫度 D.改稀硫酸為98%的濃硫酸
(3)若將上述反應(yīng)設(shè)計成原電池,銅為原電池某一極材料,則銅為______極(填“正”或“負”)。銅片上產(chǎn)生的現(xiàn)象為________________;該極上發(fā)生的電極反應(yīng)為______________;外電路中電子由 _______極向_______極移動。(填“正”或“負”)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】“酒是陳的香”,就是因為酒在儲存過程中生成了有香味的乙酸乙酯,在實驗室我們也可以用右圖所示的裝置制取乙酸乙酯;卮鹣铝袉栴}:
(1)寫出制取乙酸乙酯的化學(xué)反應(yīng)方程式 。
(2)濃硫酸的作用是: 。
(3)實驗裝置圖有明顯錯誤,請指出錯誤是 。
(4)實驗中可以觀察到的現(xiàn)象是________________________ _____________ 。
(5) 寫出把制得的乙酸乙酯分離出來所需的試劑和方法 。
(6)生成乙酸乙酯的反應(yīng)是可逆反應(yīng),反應(yīng)物不能完全變成生成物,反應(yīng)一段時間后,
就達到了該反應(yīng)的限度,也即達到化學(xué)平衡狀態(tài)。下列描述能說明乙醇與乙酸的酯化反應(yīng)已達到化學(xué)平衡狀態(tài)的有(填序號) 。
①單位時間里,生成1mol乙酸乙酯,同時生成1mol乙酸
②單位時間里,生成1mol乙酸乙酯,同時生成1mol水
③單位時間里,消耗1mol乙醇,同時消耗1mol乙酸
④混合物中各物質(zhì)的濃度不再變化
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