【題目】燃料電池將是21世紀(jì)獲得電能的重要途徑。近幾年開發(fā)的丁烷燃料電池是采用鉑作電極催化劑,電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過。其工作原理的示意圖如下:
請回答下列問題:
(1)Pt(b)電極是電池的________極,電極反應(yīng)式為_____________________________;Pt(a)電極發(fā)生________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”),電極反應(yīng)式為____________。
(2)若電解質(zhì)溶液改為KOH溶液,Pt(b)電極的電極反應(yīng)式為_____________;Pt(a)電極的電極反應(yīng)式為_____________________________________________________________。
(3)如果該電池工作時電路中通過1.2 mol電子,則消耗掉O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________L。
【答案】
(1) 正,O2+4e-+4H+═2H2O;氧化,CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+;
(2) O2+2H2O+4e-==4OH-,C4H10+34OH--26e-====4CO32-+22H2O ;
(3) 6.72L
【解析】
試題分析:(1)燃料電池中通氧氣的一極發(fā)生還原反應(yīng)為電池的正極,圖上可以看出是酸性燃料電池,電極反應(yīng)是為O2+4e-+4H+═2H2O,加燃料的一極發(fā)生氧化反應(yīng),為電池的負(fù)極,電極反應(yīng)式為:CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+,答案為:正,O2+4e-+4H+═2H2O;氧化,CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+;(2)電解質(zhì)溶液改為KOH溶液,Pt(b)電極的電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-==4OH-,Pt(a)電極的電極反應(yīng)式為:C4H10+34OH--26e-====4CO32-+22H2O,答案為:O2+2H2O+4e-==4OH-,C4H10+34OH--26e-====4CO32-+22H2O ;(3)每反應(yīng)掉1mol氧氣,轉(zhuǎn)移4mol電子,所以轉(zhuǎn)移1.2mol電子,反應(yīng)了的氧氣的物質(zhì)的量為:0.3mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為6.72L,答案為:6.72L.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(一)已知斷裂1mol C—H鍵,要吸收熱量414.4 kJ;斷裂1 mol C—C鍵,要吸收熱量347.4 kJ;生成1 mol C===C鍵,會放出熱量615.3 kJ;生成1 mol H—H鍵,會放出熱量435.3 kJ。某有機(jī)物分解的反應(yīng)可表示為:
若在反應(yīng)中消耗了1 mol乙烷,則有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是
A.該反應(yīng)放出251.2 kJ的熱量
B.該反應(yīng)吸收251.2 kJ的熱量
C.該反應(yīng)放出125.6 kJ的熱量
D.該反應(yīng)吸收125.6 kJ的熱量
(二)如圖所示的原電池,一段時間后某極析出1.28g的固體;卮鹣铝袉栴}:
(1)正極是 (填“鋅”或“銀”),發(fā)生了 反應(yīng)。
(2)正極的電極反應(yīng)為 。
(3)上述過程中共轉(zhuǎn)移電子 mol。
(4)鋅片的質(zhì)量 (填“增加”或“減少”) g。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】阿斯巴甜(APM)是一種較適合糖尿病患者食用的蔗糖代替品,其一種合成路線如圖,其中A、B、C、D、E均為有機(jī)物,部分反應(yīng)條件和產(chǎn)物已略去.
已知:①由C、H、O三種元素組成的二元羧A,相對分子質(zhì)量為116,其羧連接在不同碳原子上,且核磁共振氫譜有兩個面積相等的吸收峰.
②C、D所含官能團(tuán)相同;D為單取代芳香化合物,是大豆蛋白水解的最終產(chǎn)物之一,其分子式為C9H11NO2,且分子中不含甲基.
回答下列問題:
(1)A的分子式為___________,結(jié)構(gòu)簡式為___________。
(2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為___________ ,C中所含官能團(tuán)的名稱為___________。
(3)D通過醋化反應(yīng)生成E,反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
(4)APM是一種二肽,上述過程中APM可能的結(jié)構(gòu)簡式為___________和___________。
(5)D物質(zhì)的同分異構(gòu)體有多種,能同時滿足下列條件的共有___________種(不含立體異構(gòu)).
①苯環(huán)上有兩個取代基 ②分子中含有硝基
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)鉛蓄電池是典型的可充型電池,電池總反應(yīng)式為:Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O。請回答下列問題(不考慮氫、氧的氧化還原):放電時,正極的電極反應(yīng)式是____________;電解液中H2SO4的濃度將變________;當(dāng)外電路通過1 mol電子時,理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加____g。
(2)微型紐扣電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。有一種銀鋅電池,其電極分別是Ag2O和Zn,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,電極反應(yīng)為Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-。
根據(jù)上述反應(yīng)式,完成下列題目。
(1)下列敘述正確的是________。
A.在使用過程中,電解質(zhì)KOH被不斷消耗
B.使用過程中,電子由Ag2O極經(jīng)外電路流向Zn極
C.Zn是負(fù)極,Ag2O是正極
D.Zn電極發(fā)生還原反應(yīng),Ag2O電極發(fā)生氧化反應(yīng)
(2)寫出電池的總反應(yīng)式:___________________________________________________________。
(3)使用時,負(fù)極區(qū)的pH________(填“增大”“減小”或“不變”,下同),正極區(qū)的pH______,電解質(zhì)溶液的pH________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】銅、鎵、硒、硅等元素的化合物是生產(chǎn)第三代太陽能電池的重要材料。請回答:
(1)基態(tài)銅原子的電子排布式為 ;已知高溫下CuO→Cu2O+O2,從銅原子價層電子結(jié)構(gòu)(3d和4s軌道上應(yīng)填充的電子數(shù))變化角度來看,能生成Cu2O的原因是 。
(2)硒、硅均能與氫元素形成氣態(tài)氫化物,則它們形成的組成最簡單的氫化物中,分子構(gòu)型分別為 ,若“Si—H”中共用電子對偏向氫元素,氫氣與硒反應(yīng)時單質(zhì)硒是氧化劑,則硒與硅的電負(fù)性相對大小為Se Si(填“>”、“<”)。
(3)SeO2常溫下白色晶體,熔點為340~350℃,315℃時升華,則SeO2固體的晶體類型為 ;若SeO2類似于SO2是V型分子,則Se原子外層軌道的雜化類型為 。
(4)與鎵元素處于同一主族的硼元素具有缺電子性(價電子數(shù)少于價層軌道數(shù)),其化合物可與具有孤對電子的分子或離子生成配合物,如BF3能與NH3反應(yīng)生成BF3·NH3。BF3·NH3中B原子的雜化軌道類型為 ,B與N之間形成 鍵。
(5)金剛砂(SiC)的硬度為9.5,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示;則金剛砂晶體類型為 ,在SiC中,每個C原子周圍最近的C原子數(shù)目為 個;若晶胞的邊長為a pm,則金剛砂的密度表達(dá)式為 g/cm3。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定條件下,在容積固定的某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2+3H22NH3。在10s內(nèi)N2的濃度由5 mol·L-1降至4 mol·L-1,下列說法正確的是( )
A. 用NH3表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.1 mol·L-1·s-1
B. 使用合適的催化劑,可以加快該反應(yīng)的速率
C. 增加H2的濃度或降低溫度都會加快該反應(yīng)速率
D. 反應(yīng)足夠長時間,N2、H2中至少有一種物質(zhì)濃度降為零
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+和K+。取該溶液100 mL,加入過量NaOH溶液,加熱,得到0.02 mol氣體,同時產(chǎn)生紅褐色沉淀;過濾,洗滌,灼燒,得到1.6 g固體;向上述濾液中加足量BaCl2溶液,得到4.66 g不溶于鹽酸的沉淀。由此可知原溶液中( )
A.至少存在5種離子 B.SO42-、NH4+一定存在,Cl-可能不存在
C.Cl-一定存在,且c(Cl-)≥0.4 mol/L D.CO32-、Al3+一定不存在,K+可能存在
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】錳的用途非常廣泛,以碳酸錳礦(主要成分為MnCO3,還含有鐵、鎳、鈷等碳酸鹽雜質(zhì))為原料生產(chǎn)金屬錳的工藝流程如下:
已知25℃,部分物質(zhì)的溶度積常數(shù)如下:
物質(zhì) | Mn(OH)2 | Co(OH)2 | Ni(OH)2 | MnS | CoS | NiS |
Ksp | 2.1×10-13 | 3.0×10-16 | 5.0×10-16 | 1.0×10-11 | 5.0×10-22 | 1.0×10-22 |
(1)步驟Ⅰ中,為加快溶浸速率,可采取的措施是: 。
(2)步驟Ⅱ中,須加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH為5.0~6.0,則濾渣1的主要成分為 (填化學(xué)式)。已知MnO2的作用為氧化劑,則得到該濾渣1所涉及的離子方程式為 、 。
(3)步驟Ⅲ中,所加(NH4)2S的濃度不宜過大的原因是 。
(4)濾液2中,c(Co2+):c(Ni2+)= 。
(5)將質(zhì)量為akg的碳酸錳礦經(jīng)上述流程處理后得到單質(zhì)Mn b kg。若每一步都進(jìn)行完全,濾渣1為純凈物,質(zhì)量為c kg,則原碳酸錳礦中MnCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。(用含a、b、c的式子表達(dá),無需化簡)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】N和Si是合成新型非金屬材料的兩種重要元素。請回答:
(1)基態(tài)Si原子的價層電子排布圖為 ;Si原子可形成多種氫化物,其中Si2H6中Si原子的價層電子對數(shù)目為 。
(2)ClO3-、ClO4-中Cl都是以 軌道與O原子 軌道成鍵,其微粒的立體結(jié)構(gòu)分別為 、 。
(3)N和Si形成的原子晶體中,N原子的配位數(shù)為 。
(4)NaN3常作為汽車安全氣囊的填充物,其焰色反應(yīng)為黃色。大多數(shù)金屬元素有焰色反應(yīng)的微觀原因為 ;N3-中σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為 。B、F與N三種元素同周期,三種基態(tài)原子的第一電離能由大到小的順序為 (用元素符號表示)
(5)SiO2的晶胞與金剛石(如圖所示)相似,可以看作Si原子替代C原子后,在兩個成鍵的Si原子間插入1個O原子形成。則:
①晶胞中最小的環(huán)含有_____個原子。
②若晶體密度為ρg·cm3,阿伏伽德羅常數(shù)為NA,晶胞中兩個最近的Si原子核之間的距離為____pm(用代數(shù)式表示)。
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