【題目】以甲醇為燃料的新型電池,其成本大大低于以氫氣為燃料的傳統(tǒng)燃料電池,目前得到廣泛的研究,如圖是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池工作原理示意圖;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)B極上的電極反應(yīng)式為 。
(2)若用該燃料電池做電源,用石墨做電極電解硫酸銅溶液,當(dāng)陽(yáng)極收集到11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時(shí),消耗甲醇的質(zhì)量為 克,若要使溶液復(fù)原,可向電解后的溶液中加入的物質(zhì)有 。
(3)目前已開發(fā)出用電解法制取ClO2的新工藝。
①上圖示意用石墨做電極,在一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2。若用上述甲醇燃料電池進(jìn)行電解,則電解池的電極a接甲醇燃料電池的 極( 填A(yù)或B) ,寫出陽(yáng)極產(chǎn)生ClO2的電極反應(yīng)式:__________。
②電解一段時(shí)間,當(dāng)陰極產(chǎn)生的氣體體積為112 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),停止電解。通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的陽(yáng)離子的物質(zhì)的量為_________mol。
【答案】
(1)CH3OH-6e-+O2- =CO2+4H+
(2)10.67 CuO或CuCO3
(3)①A 2H2O+Cl--5e-=ClO2+4H+ ②0.01
【解析】
試題分析:
(1)燃料電池中負(fù)極通燃料,發(fā)生氧化反應(yīng),正極通氧氣,發(fā)生還原反應(yīng)。所以負(fù)極上甲醇失去電子結(jié)合氧離子形成二氧化碳和水,正極上氧氣得到電子形成氧負(fù)離子。則負(fù)極B極上的電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+O2- =CO2+4H+。
(2)用石墨做電極電解硫酸銅溶液時(shí),陽(yáng)極電極反應(yīng)為:4OH--4e-= O2 + 2H2O;當(dāng)陽(yáng)極收集到11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時(shí),即0.5mol O2,需轉(zhuǎn)移電子2mol。1mol 甲醇反應(yīng)轉(zhuǎn)移6mol電子,則消耗甲醇的質(zhì)量為mol×32g/mol=10.67g。若要使溶液復(fù)原,可向電解后的溶液中加入CuO或CuCO3。
(3)①示意圖中Na+從左到右,則可判斷電極a為陽(yáng)極,需接電源的正極,即接甲醇燃料電池的A極。該裝置的目的是制備ClO2,則ClO2在陽(yáng)極產(chǎn)生,電極反應(yīng)式為Cl--5e-+2H2O=ClO2+4H+。
②水電離產(chǎn)生的H+在陰極上放電產(chǎn)生氫氣,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量n=2n(H2)=2×(0.112 L÷22.4 L·mol-1)=0.01 mol,則在內(nèi)電路中移動(dòng)的電荷為0.01 mol,每個(gè)Na+帶一個(gè)單位的正電荷,則通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的陽(yáng)離子Na+為0.01 mol。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序數(shù)逐漸增大,A和B同周期,A和F同族,A原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的二倍,B元素族序數(shù)是周期數(shù)的三倍,B的簡(jiǎn)單陰離子與C、D、E的簡(jiǎn)單陽(yáng)離子電子層結(jié)構(gòu)相同。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題:
(1)F在元素周期表中的位置是_____________。
(2)C2B2的電子式是_________;AB2的結(jié)構(gòu)式是_______。
(3)B、C、D、E離子半徑由大到小的順序?yàn)?/span>______(用離子符號(hào)回答); C、D、E最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?/span>____________(用化學(xué)式表示,且用“>”符號(hào)連接回答)。
(4) C、E最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物能夠相互反應(yīng),則反應(yīng)的離子方程式為___________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】X、Y、Z三種主族元素的單質(zhì)在常溫下都是常見的無(wú)色氣體,在適當(dāng)條件下,三者之間可以兩兩發(fā)生反應(yīng)生成分別是雙核、三核和四核的甲、乙、丙三種分子,且乙、丙分子中含有X元素的原子個(gè)數(shù)比為2∶3。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)元素X的名稱是________,丙分子的電子式為________。
(2)若甲與Y單質(zhì)在常溫下混合就有明顯現(xiàn)象,則甲的化學(xué)式為________。丙在一定條件下轉(zhuǎn)化為甲和乙的反應(yīng)方程式為___________________________。
(3)化合物丁含X、Y、Z三種元素,丁是一種常見的強(qiáng)酸,將丁與丙按物質(zhì)的量之比1∶1混合后所得物質(zhì)戊的晶體結(jié)構(gòu)中含有的化學(xué)鍵為________(選填序號(hào))。
a.只含共價(jià)鍵 b.只含離子鍵 c.既含離子鍵,又含共價(jià)鍵
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】蘇州工匠用白銅打造的食蟹工具“蟹八件”,主要成分是銅鎳合金。Ni能與CO形成正四面體形的配合物Ni(CO)4,CuSO4溶于氨水形成[Cu(NH3)4]SO4深藍(lán)色溶液。
(1)Cu基態(tài)原子核外電子排布式為________________。
(2)1 mol Ni(CO)4中含有σ鍵的數(shù)目為_______________。
(3)[Cu(NH3)4]SO4中陰離子的空間構(gòu)型是___________,與SO42-互為等電子體的分子為_______________。(填化學(xué)式)
(4) NH3的沸點(diǎn)_______________。(選填“高于”或“低于”)PH3,原因是_______________。
(5)某白銅合金晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示.晶胞中銅原子與鎳原子的個(gè)數(shù)比為_______________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某溶液中存在較多的H+、SO42-、C1-,該溶液中還可能大量存在的離子是
A. OH- B. Ba2+ C. NH4+ D. Ag+
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】填寫下列空白:
(1)某元素的氣態(tài)氫化物的化學(xué)式XH4,則其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式為_________。
(2)氧元素有三種核素16O、17O、18O,它們?cè)谧匀唤缰兴嫉脑觽(gè)數(shù)百分比分別為a%、b%、c%,則氧元素的相對(duì)原子質(zhì)量為_________________。
(3)物質(zhì)的量相同的H2O和D2O與足量鈉反應(yīng),放出的氣體的質(zhì)量之比為 ____________。
(4)X2﹣含中子N個(gè),X的質(zhì)量數(shù)為A,則1g X的氫化物中含質(zhì)子的物質(zhì)的量是 ______mol。
(5)銣和另一種堿金屬形成的合金4.6g與足量的水反應(yīng)后,產(chǎn)生0.2 g氫氣,則此合金中另一堿金屬可能是:__________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】電化學(xué)綜合應(yīng)用
(Ⅰ) 選擇合適的圖象:
(1)將等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b分別加入過(guò)量的稀硫酸中,同時(shí)向a中加入少量的CuSO4溶液,產(chǎn)生H2的體積V(L)與時(shí)間t(min)的關(guān)系是_____________。
(2)將(1)中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液,其他條件不變,則圖象是 。
(Ⅱ)如圖所示,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X為陽(yáng)離子交換膜。請(qǐng)按要求回答相關(guān)問(wèn)題:
(1)甲烷燃料電池負(fù)極反應(yīng)式是_________________________。
(2)乙裝置中鐵極的電極反應(yīng)式為_______________________。
(3)檢驗(yàn)石墨(C)極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是____________ _________。
(4)若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,有2.24 L氧氣參加反應(yīng),丙裝置中陰極析出銅的質(zhì)量為________g。
(Ⅲ)Na2FeO4是一種既能殺菌、消毒,又能絮凝凈水的高效水處理劑,其電解制法如圖所示。電解過(guò)程中,兩極均有氣體產(chǎn)生,Y極區(qū)域溶液逐漸變成紫紅色;停止實(shí)驗(yàn),鐵電極明顯變細(xì),電解液仍澄清。查閱資料得知,高鐵酸根離子(FeO)在溶液中呈紫紅色。
(1)電解過(guò)程中,X極區(qū)溶液的pH___________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(2)電解過(guò)程中,Y極發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe-6e-+8OH-===FeO+4H2O和_____ _____。
(3)若在X極收集到672 mL氣體,在Y極收集到168 mL氣體(均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)氣體體積),則Y電極(鐵電極)質(zhì)量減少__________g。
(4)在堿性鋅電池中,用高鐵酸鉀作為正極材料,電池反應(yīng)為2K2FeO4+3Zn===Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2。該電池正極發(fā)生的反應(yīng)的電極反應(yīng)式為____________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知、、、具有相同的電子層結(jié)構(gòu),有關(guān)A、B、C、D四種元素的敘述中正確的是
A.原子序數(shù):b > a > c >d
B.原子半徑:A > B > C > D
C.金屬性:B > A,非金屬性:D > C
D.離子半徑:D > C > B > A
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】霧霾的化學(xué)成分較為復(fù)雜,包含有下列物質(zhì),其中屬于有機(jī)物的是( )
A.臭氧
B.一氧化碳
C.氮氧化物
D.碳?xì)浠衔?/span>
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