(14分) (1) 2009年,長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)上獲得新突破,原理如下圖所示。
①請(qǐng)寫出從C口通入O2發(fā)生的電極反應(yīng)式___________________。
②以石墨電極電解飽和食鹽水,電解開(kāi)始后在______________的周圍(填“陰極”或“陽(yáng)極”)先出現(xiàn)紅色。假設(shè)電池的理論效率為80%(電池的理論效率是指電池產(chǎn)生的最大電能與電池反應(yīng)所釋放的全部能量之比),若消耗6.4g甲醇?xì)怏w,外電路通過(guò)的電子個(gè)數(shù)為_(kāi)_________________(保留兩位有效數(shù)字)。
(2)工業(yè)廢水中常含有Cu2+等重金屬離子,直接排放會(huì)造成污染,目前在工業(yè)廢水處理過(guò)程中,依據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的原理,常用FeS等難溶物質(zhì)作為沉淀劑除去這些離子。已知室溫下Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2•L-2,Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2•L-2。
請(qǐng)用離子方程式說(shuō)明上述除雜的原理___________________________________________。
(3)工業(yè)上為了處理含有Cr2O72-的酸性工業(yè)廢水, 用綠礬(FeSO4·7H2O)把廢水中的六價(jià)鉻離子還原成三價(jià)鉻離子,再加入過(guò)量的石灰水,使鉻離子轉(zhuǎn)變?yōu)镃r(OH)3沉淀。
①氧化還原過(guò)程的離子方程式為_(kāi)_____________________________________________。
②常溫下,Cr(OH)3的溶度積Ksp =1×10—32 mol4•L-4,溶液的pH至少為_(kāi)___,才能使Cr3+沉淀完全。
③現(xiàn)用上述方法處理100m3含鉻(+6價(jià))78mg•L—1的廢水,需用綠礬的質(zhì)量為 kg。(保留主要計(jì)算過(guò)程)
(14分) (1) ①O2+4e—+4H+=2H2O(2分)
②陰極(1分) 5.8×1023 (2分)
(2) FeS(s)+ Cu2+(aq)= CuS(s)+Fe2+(aq) (2分)
(3)①Cr2O72—+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O(2分)
②5 (2分)
③Cr3+ ~ 3 FeSO4·7H2O (3分)
n(FeSO4·7H2O)=450mol m(FeSO4·7H2O)= 450mol×278g•mol—1=125.1kg
【解析】(1)①氧氣在反應(yīng)中得到電子,因此在正極通入。由于是質(zhì)子交換膜,所以正極的電極反應(yīng)式是O2+4e—+4H+=2H2O。
②惰性電極電解飽和食鹽水時(shí),陰極是氫離子放電生成氫氣,同時(shí)破壞陰極周圍水的電離平衡,所以陰極周圍溶液顯堿性,顯紅色。6.4g甲醇的物質(zhì)的量是0.2mol,反應(yīng)中失去0.2mol×6=1.2mol電子。由于電池的理論效率為80%,所以外電路通過(guò)的電子個(gè)數(shù)為1.2mol×0.8×6.02×1023/mol=5.8×1023。
(2)根據(jù)溶度積常數(shù)的大小可知,硫化銅的溶度積常數(shù)小于硫化亞鐵的,所以硫化亞鐵能轉(zhuǎn)化為更難溶的硫化銅,反應(yīng)的方程式是 FeS(s)+ Cu2+(aq)= CuS(s)+Fe2+(aq)。
(3)①Cr2O72-具有強(qiáng)氧化性,能氧化亞鐵離子,反應(yīng)的方程式是Cr2O72—+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
②當(dāng)溶液中Cr3+濃度小于10-5mol/L時(shí),即可認(rèn)為完全沉淀。常溫下,Cr(OH)3的溶度積Ksp =1×10—32 mol4•L-4,所以要使Cr3+完全沉淀,則溶液中OH-濃度是,則溶液的pH=5。
③根據(jù)反應(yīng)的方程式可知
Cr3+ ~ 3 FeSO4·7H2O
則
所以n(FeSO4·7H2O)=450mol
因此m(FeSO4·7H2O)= 450mol×278g•mol—1=125.1kg。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
(14分)(1)在2L的密閉容器中放入4molN2O5,發(fā)生如下反應(yīng):2N2O5(g) 4NO2(g)+ O2(g)。反應(yīng)5min后,測(cè)得N2O5轉(zhuǎn)化了20%,則:υ(NO2)為 、5min時(shí),N2O5占混合氣體體積分?jǐn)?shù)是 。
閱讀資料,回答(2)、(3)小題
鋅銅原電池用畫圖的方式(如圖)表示很不方便,常常采用電池圖式表達(dá)式,如Zn|ZnSO4(1mol/L)||CuSO4(1mol/L)|Cu 上式中,發(fā)生氧化反應(yīng)的負(fù)極寫在左邊,發(fā)生還原反應(yīng)的正極寫在右邊。用實(shí)垂線“|”表示電極與溶液之間的界面,用雙實(shí)垂線“||”表示鹽橋。
(2)上述資料列舉的電池中,鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)式是 ,
(3)現(xiàn)有一電池,其圖式表達(dá)式為Cu|CuSO4(1mol/L)||Fe2(SO4)3(0.5mol/L)|C。該電池中,正極的電極反應(yīng)式是 ,負(fù)極的電極反應(yīng)式是 。
(4)寫出支鏈只有一個(gè)乙基且式量最小的烷烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2010年貴州省遵義四中高一上學(xué)期期中考試化學(xué)卷 題型:填空題
(14分)(1)448mL某氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的質(zhì)量為1.28g,該氣體的摩爾質(zhì)量約為
(2)12.4gNa2R中含Na+0.4mol,則Na2R的摩爾質(zhì)量為 ,R的相對(duì)原子質(zhì)量為
(3)5molCO2的質(zhì)量是_________;在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積約為_(kāi)_________;所含的分子數(shù)目約為_(kāi)___________________;所含氧原子的數(shù)目約為_(kāi)__________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012-2013學(xué)年廣東省陸豐市碣石中學(xué)高一第一次月考化學(xué)試卷(帶解析) 題型:填空題
( 14分)(1)3.6克H2O的物質(zhì)的量是 ,含有 個(gè)H2O,含有 molH。
(2)3.01×1023個(gè)OH—的物質(zhì)的量為 ,質(zhì)量為 ,含有質(zhì)子的物質(zhì)的量為 ,含有電子的物質(zhì)的量為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012-2013學(xué)年吉林省長(zhǎng)春市十一高中高一上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(帶解析) 題型:填空題
(14分)(1)向1 L AlCl3和FeCl3混合溶液中加入含a mol NaOH的溶液時(shí),產(chǎn)生的沉淀量可達(dá)最大值;繼續(xù)加入NaOH溶液,沉淀開(kāi)始溶解,當(dāng)前后加入的NaOH總量達(dá)到b mol時(shí),沉淀不再減少,則原溶液中Fe3+的物質(zhì)的量濃度為 ,AlCl3的物質(zhì)的量 。
(2)已知:2Fe3++2I- = 2Fe2++ I2; 2Fe2++Br2 = 2Fe3++2Br-
①向含有1mol FeI2和1.5mol FeBr2的溶液中通入2mol Cl2,此時(shí)被氧化的離子是 。
②如果向①的溶液中通入3mol Cl2,則被氧化的離子對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物分別是 。
(3)①若m g鐵屑與含有 n gHNO3的硝酸溶液恰好完全反應(yīng),若 m : n =" 1" : 2.7, 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 __________________________________________________(假設(shè)還原產(chǎn)物只有一種,且只生成一種鹽)
②若含 n g HNO3的稀硝酸溶液恰好使5.6g鐵粉完全溶解,若有 n/4 gHNO3被還原成NO(無(wú)其它還原產(chǎn)物)則 n 的范圍為_(kāi)________________________
③某條件下鋅和硝酸反應(yīng)時(shí)的物質(zhì)的量之比為2:5,此時(shí)硝酸的還原產(chǎn)物是____________
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2011-2012學(xué)年山東省高三9月質(zhì)量檢測(cè)化學(xué)試卷 題型:填空題
(14分)(1)已知:
Fe(s)+1/2O2(g)=FeO(s)
2Al(s)+3/2O2(g)= Al2O3(s)
Al和FeO發(fā)生鋁熱反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是________________________________________。
(2)反應(yīng)物與生成物均為氣態(tài)的某可逆反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)歷程分別為A、B,如圖所示。
①據(jù)圖判斷該反應(yīng)是_____(填“吸”或“放”) 熱反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后,其他條件不變,升高溫度,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率__ _ _ (填“增大”、“減小”或“不變”)
②其中B歷程表明此反應(yīng)采用的條件為_(kāi)_____ (選填下列序號(hào)字母)
A、升高溫度 B、增大反應(yīng)物的濃度
C、降低溫度 D、使用了催化劑
(3) 1000℃時(shí),硫酸鈉與氫氣發(fā)生下列反應(yīng):Na2SO4(s) + 4H2(g) Na2S(s) + 4H2O(g) 。
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為_(kāi)___________________。已知K1000℃<K1200℃,則該反應(yīng)是________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
②用有關(guān)離子方程式說(shuō)明上述反應(yīng)所得固體產(chǎn)物的水溶液的酸堿性_______ _____
(4)常溫下,如果取0.1mol·L-1HA溶液與0.1mol·L-1NaOH溶液等體積混合(混合后溶液體積的變化忽略不計(jì)),測(cè)得混合液的pH=8,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①混合溶液中水電離出的c(H+)與0.1mol·L-1NaOH溶液中水電離出的c(H+)比較
(填<、>、=)。
②已知NH4A溶液為中性,又知將HA溶液加到Na2CO3溶液中有氣體放出,試推斷(NH4)2CO3溶液的pH 7(填<、>、=);相同溫度下,等物質(zhì)的量濃度的下列四種鹽溶液按pH由大到小的排列順序?yàn)?u> 。(填序號(hào))
a.NH4HCO3 b.NH4A c.(NH4)2CO3 d.NH4Cl
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