【題目】電池在我們的生活中有著重要的應用,請回答下列問題:
(1)為了驗證Fe2+與Cu2+氧化性強弱,下列裝置能達到實驗目的的是______(填序號),寫出正極的電極反應式_______。若構建原電池時兩個電極的質量相等,當導線中通過0.05mol電子時,兩個電極的質量差為________。
(2)將CH4設計成燃料電池,其利用率更高,裝置如圖所示(A、B為多孔碳棒)。
實驗測得OH定問移向B電極,則_____(填“A”或“B”)處電極入口通甲烷,其電極反應式為___________。當消耗甲院的體積為33.6 L(標準狀況下)時,假設電池的能量轉化率為80%,則導線中轉移電子的物質的量為________。
【答案】 ③ Cu2++2e-=Cu 3g B CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O 9.6mol
【解析】(1)驗證Fe2+與Cu2+氧化性強弱,在原電池中,鐵作負極、其它導電的活潑性弱于鐵的金屬或非金屬作正極,電解質溶液為可溶性的銅鹽;
(2)①根據(jù)OH定問移向B電極可知,A為正極、B為負極,據(jù)此分析判斷。
(1)要驗證Fe2+與Cu2+氧化性強弱,在原電池中,鐵作負極、其它導電的活潑性弱于鐵的金屬或非金屬作正極,電解質溶液為可溶性的銅鹽,則①中銅作負極、C作正極,電池反應式為Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,不能驗證Fe2+與Cu2+氧化性強弱,錯誤;②中鐵發(fā)生鈍化現(xiàn)象,Cu作負極、鐵作正極,電池反應式為:Cu+2NO3-+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O,不能驗證Fe2+與Cu2+氧化性強弱,錯誤;③中鐵作負極、碳棒作正極,電池反應式為:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,能驗證Fe2+與Cu2+氧化性強弱,正確;答案選③;③中碳棒作正極,銅離子放電,電極反應式為Cu2++2e-=Cu。若構建原電池時兩個電極的質量相等,當導線中通過0.05mol電子時,消耗鐵的物質的量是0.05mol÷2=0.025mol,質量是0.025mol×56g/mol=1.4g。析出銅的物質的量是0.025mol,質量是0.025mol×64g/mol=1.6g,所以兩個電極的質量差為1.4g+1.6g=3.0g。
(2)根據(jù)OH定問移向B電極可知,A為正極、B為負極,則B處電極入口通甲烷,由于溶液顯堿性,則其電極反應式為CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。當消耗甲院的體積為33.6 L(標準狀況下)時,甲烷的物質的量是33.6L÷22.4L/mol=1.5mol,失去電子的物質的量為1.5mol×8=12mol。假設電池的能量轉化率為80%,則導線中轉移電子的物質的量為12mol×0.8=9.6mol。
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【題目】在373 K時,密閉容器中充入一定量的NO2和SO2,發(fā)生如下反應:NO2(g)+SO2(g)NO(g)+ SO3(g),平衡時,下列敘述正確的是
①NO和SO3的物質的量一定相等
②NO2和SO2的物質的量一定相等
③體系中的總物質的量一定等于反應開始時總物質的量
④SO2、NO2、NO、SO3的物質的量一定相等
A. ①和②B. ②和③C. ①和③D. ③和④
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【題目】Ⅰ.控制變量法是化學實驗的一種常用方法。下表是某學習小組研究等物質的量濃度的稀硫酸和鋅反應的實驗數(shù)據(jù),分析以下數(shù)據(jù),回答下列問題:
序號 | 硫酸的體積/mL | 鋅的質量/g | 鋅的形狀 | 溫度/℃ | 完全溶于酸的時間/s | 生成硫酸鋅的質量/g |
1 | 50.0 | 2.0 | 薄片 | 25 | 100 | m1 |
2 | 50.0 | 2.0 | 顆粒 | 25 | 70 | m2 |
3 | 50.0 | 2.0 | 顆粒 | 35 | 35 | m3 |
4 | 50.0 | 2.0 | 粉末 | 25 | 45 | 5.0 |
5 | 50.0 | 6.0 | 粉末 | 35 | 30 | m5 |
6 | 50.0 | 8.0 | 粉末 | 25 | t6 | 16.1 |
7 | 50.0 | 10.0 | 粉末 | 25 | t7 | 16.1 |
(1)化學反應速率本質上是由物質的性質決定的,但外界條件也會影響反應速率的大小。本實驗中實驗2和實驗3對比得出的結論是______________________________。
(2)我們最好選取實驗________(填3個實驗序號)研究鋅的形狀對反應速率的影響。
(3)若采用與實驗1完全相同的條件,但向反應容器中滴加少量硫酸銅溶液,發(fā)現(xiàn)反應速率明顯加快。原因是______________________________。
(4)利用表中數(shù)據(jù),可以求得:硫酸的物質的量濃度是________mol/L。
Ⅱ.某溫度時,在5 L的容器中,X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。請通過計算回答下列問題:
(5)反應開始至2 min,Y的平均反應速率______________________。
(6)分析有關數(shù)據(jù),寫出X、Y、Z的反應方程式_________________。
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【題目】下圖所示是某化學興趣小組根據(jù)教材知識設計的能說明Na2CO3與NaHCO3熱穩(wěn)定性的套管實驗。下列敘述中不正確的是( )
A. 甲為Na2CO3,乙為NaHCO3
B. 要證明NaHCO3受熱能產(chǎn)生水,可在小試管內放置沾有少量無水硫酸銅粉末的棉花球
C. 加熱不久就能看到B燒杯中的澄清石灰水變渾濁
D. 整個實驗過程中A燒杯中的澄清石灰水無明顯變化
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【題目】對于處于化學平衡狀態(tài)的反應C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);ΔH>0,既要提高反應速率又要提高H2O的轉化率,下列措施中可行的是
A. 增大H2O(g)的濃度 B. 升高溫度
C. 降低壓強 D. 增加碳的量
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【題目】在苯的同系物中.加入少量酸性高錳酸鉀溶液.振蕩后褪色.正確的解釋是( )
A.苯的同系物分子中.碳原子數(shù)比苯多
B.苯環(huán)受側鏈影響.易被氧化
C.側鏈受苯環(huán)影響.易被氧化
D.由于側鏈與苯環(huán)的相互影響.使側鏈和苯環(huán)均易被氧化
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【題目】【題目】一定溫度下,反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)達到化學平衡狀態(tài)的標志是
A. c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2
B. N2、H2和NH3的物質的量分數(shù)不再改變
C. N2與H2的物質的量之和是NH3的物質的量的2倍
D. 單位時間里每增加lmolN2,同時增加3molH2
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