16.美國斯坦福大學(xué)研究人員最近發(fā)明一種“水”電池,這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量的差別進(jìn)行發(fā)電.海水中的“水”電池總反應(yīng)可表示為:5MnO2+2Ag+2NaCl═Na2Mn5O10+2AgCl
(1)寫出負(fù)極電極反應(yīng)式Ag+Cl--e-=AgCl↓.
(2)當(dāng)生1mol Na2Mn5O10時,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目是1.204×1024
用上述電池電解尿素[CO(NH22]的堿性溶液制合成氨的裝置如圖(隔膜僅阻止氣體通過,陰、陽極均為惰性電極).
(3)寫出A電極的名稱陽極.
(4)寫出電解時陽極的電極反應(yīng)式CO(NH22+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O.
(5)已知電解排出液中$\frac{n(O{H}^{-})}{n(C{O}_{3}^{2-})}$=1,則起始時進(jìn)入電解池中的原料配比$\frac{n(KOH)}{n[CO(N{H}_{2})_{2}]}$是3:1.

分析 (1)負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng);
(2)根據(jù)Na2Mn5O10和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計算;
(3)由圖可知,CO(NH22在陽極放電生成N2;
(4)據(jù)圖可知,CO(NH22得電子生成氮?dú),C元素價態(tài)不變,生成碳酸根離子,據(jù)此分析;
(5)電解時總的化學(xué)方程式為:CO(NH22+2OH-$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$CO32-+N2↑+3H2↑,電解排出液中$\frac{n(O{H}^{-})}{n(C{O}_{3}^{2-})}$=1,可以推知起始時進(jìn)入電解池中的原料配比$\frac{n(KOH)}{n[CO(N{H}_{2})_{2}]}$.

解答 解:(1)根據(jù)電池總反應(yīng):5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,可判斷出Ag應(yīng)為原電池的負(fù)極,負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的電極方程式為:Ag+Cl--e-=AgCl,
故答案為:Ag+Cl--e-=AgCl↓;
(2)根據(jù)方程式中5MnO2生成1Na2Mn5O10,化合價共降低了2價,所以每生成1molNa2Mn5O10轉(zhuǎn)移2mol電子,轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為1.204×1024,故答案為:1.204×1024;(3)CO(NH22在A極放電生成N2,反應(yīng)方程式為:CO(NH22+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O,故答案為:陽極;
(4)陽極的電極反應(yīng)式為CO(NH22+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O,故答案為:CO(NH22+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O;
(5)電解時總的化學(xué)方程式為:CO(NH22+2OH-$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$CO32-+N2↑+3H2↑,參加反應(yīng)的OH-與生成的CO32-的物質(zhì)的量之比為2:1,電解排出液中$\frac{n(O{H}^{-})}{n(C{O}_{3}^{2-})}$=1時,則起始時進(jìn)入電解池中的原料配比$\frac{n(KOH)}{n[CO(N{H}_{2})_{2}]}$是3:1,故答案為:3:1.

點(diǎn)評 本題考查了原電池和電解原理,明確元素化合價變化是解本題關(guān)鍵,根據(jù)元素化合價變化與陰陽極的關(guān)系來分析解答,難度中等.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.生活中的問題常涉及化學(xué)知識,下列過程不涉及化學(xué)變化的是(  )
A.用食醋除去暖瓶內(nèi)的水垢
B.雞蛋白溶液中加入硫酸銨飽和溶液后析出白色沉淀
C.淀粉溶液中加碘水變藍(lán)
D.棉花織品和羊毛織品:分別灼燒聞氣味

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.下列實驗中,不能觀察到明顯變化的是( 。
A.把一段打磨過的鎂帶放入少量冷水中
B.把 Cl2通入FeCl2溶液中
C.把綠豆大的鉀投入水中
D.氫氟酸滴到玻璃上

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.(1)O22+與N2互為等電子體,O22+的電子式可表示為; O22+中σ鍵數(shù)目和π鍵數(shù)目之比為1:2.
(2)將乙炔通入[Cu(NH32]Cl溶液生成紅棕色沉淀Cu2C2.Cu+基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10; Cu+的配位數(shù)為2.
(3)乙炔與氫氰酸反應(yīng)可得丙烯腈(H2C=CH-C≡N)中C原子雜化類型是sp、sp2
(4)在合成氨反應(yīng)中,催化劑鐵表面上存在氮原子,如圖為氮原子在鐵的晶面上的單層附著局部示意圖(圖中小黑色球代表氮原子,灰色球代表鐵原子).則在圖示狀況下,鐵顆粒表面上N/Fe原子數(shù)比為1:2.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

11.現(xiàn)有短周期的三種元素X、Y、Z,原子序數(shù)依次變小,原子核外電子層數(shù)之和為5.X元素原子最外層上的電子數(shù)是Y元素原子最外層與Z元素原子最外層電子數(shù)之和;Y元素最外層上電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍,X和Z可以形成XZ3型化合物,請回答問題:
(1)X的名稱氮、,Y的名稱碳,Z的名稱氫.
(2)XZ3的化學(xué)式為NH3,電子式為,分子間存在氫鍵.
(3)X最高價氧化物對應(yīng)水化物的濃溶液與紅熱的Y單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為4HNO3(濃)+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO2↑+CO2↑+2H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

1.A、B、C、D、E是核電荷數(shù)依次增大的五種短周期主族元素,A元素的原子核內(nèi)只有1個質(zhì)子,B元素的原子半徑是其所在主族中最小的,B的最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式為HBO3;C元素原子的最外層電子數(shù)比次外層多4個;C的陰離子與D的陽離子具有相同的電子排布,兩元素可形成化合物D2C;C、E同主族.
(1)B在周期表中的位置第二周期ⅤA族;
(2)E元素形成的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的化學(xué)式為H2SO4;
(3)元素C、D、E形成的離子半徑大小關(guān)系是S2->O2->Na+(用離子符號表示).
(4)用電子式表示化合物D2C的形成過程
C、D還可形成化合物D2C2,D2C2含有的化學(xué)鍵是離子鍵、非極性共價鍵(或離子鍵、共價鍵).
(5)由A、B、C三種元素形成的離子化合物的化學(xué)式為NH4NO3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

8.X、Y、Z為常見的三種單質(zhì),Z是綠色植物光合作用的產(chǎn)物之一,A、B為常見化合物.它們在一定條件下可發(fā)生如圖所示的反應(yīng)(均是在非溶液中進(jìn)行的反應(yīng)):
(1)畫出Z的原子結(jié)構(gòu)示意圖;
(2)當(dāng)X為金屬,Y為非金屬時,A可能的電子式為;
(3)當(dāng)X為非金屬,Y為金屬時,X可能的化學(xué)式為H2或C;
(4)當(dāng)X與Y均為金屬時,寫出X與A反應(yīng)的化學(xué)方程式8Al+3Fe3O4 $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$9Fe+4Al2O3或2Al+Fe2O3 $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al2O3;
(5)當(dāng)X與Y均為非金屬時,若X與Y同主族,寫出X與A反應(yīng)的化學(xué)方程式2C+SiO2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑;若X與Y不在同一主族,寫出X與A反應(yīng)的化學(xué)方程式C+H2O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$H2+CO.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是( 。
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,0.1molCl2溶于水,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.1NA
B.常溫常壓下,44 g C3H8中含有的碳碳單鍵數(shù)為3 NA
C.6.4 g銅粉與足量硫粉充分反應(yīng),失去的電子數(shù)為0.2 NA
D.1 mol Na2O和Na2O2混合物中含有的陰、陽離子總數(shù)是3 NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.M是一種治療艾滋病的新藥(結(jié)構(gòu)簡式見圖),已知 M的分子中-NH-COO-基團(tuán)(除H外)與苯環(huán)在同一個平面內(nèi),關(guān)于M的以下說法正確的是(  )
A.該物質(zhì)易溶于水
B.M能發(fā)生縮聚反應(yīng)
C.M分子內(nèi)至少有15個原子在同一個平面上
D.M的分子式為C13H22O2NF4

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