【題目】觀察下列裝置,回答下列問題。
(1) 甲裝置中通入乙醇的電極反應(yīng)式為_______________________________________。
(2) 用上圖裝置電解200 mL 1mol/L CuSO4溶液,石墨電極上的電極反應(yīng)式是________,在Ag電極附近觀察到的現(xiàn)象是_____________________________。
(3) 電解一段時間,當甲池消耗了112 mLO2(標況下),此時乙裝置中溶液的pH為_______(忽略電解前后體積變化)。若要將該溶液完全恢復(fù)到電解前的濃度和pH,需要補充的物質(zhì)是_____________,其物質(zhì)的量為___________。
(4) 丙裝置中總反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________。
【答案】C2H5OH-12e-+16OH-==2CO32-+11H2O 4OH--4e-==H2O+O2↑或 2H2O-4e-==O2↑+4H+ 有紅色固體(Cu)析出 1 CuO或CuCO3 0.01mol Mg2++2Cl-+2H2OMg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑。
【解析】
甲池為燃料電池,乙池和丙池都為電解池。甲池中,加入乙醇的電極為負極,通氧氣的電極為正極;則乙池中石墨電極為陽極,Ag電極為陰極;丙池中,左邊Pt電極為陽極,右邊Pt電極為陰極。
(1) 甲裝置中加入乙醇的電極為負極,乙醇失電子,生成的產(chǎn)物再與KOH溶液反應(yīng),最后生成碳酸鹽和水。
(2) 用上圖裝置電解200 mL 1mol/L CuSO4溶液,石墨電極上發(fā)生H2O失電子生成O2和H+的反應(yīng),在Ag電極上發(fā)生Cu2+得電子生成Cu的反應(yīng),由此可確定此電極附近觀察到的現(xiàn)象。
(3) 電解一段時間,當甲池消耗了112 mLO2(標況下),利用電荷守恒,可求出乙裝置中生成n(H+),從而求出溶液的pH。若要將該溶液完全恢復(fù)到電解前的濃度和pH,則需往溶液中加入陰、陽極生成物發(fā)生化合反應(yīng)的產(chǎn)物。
(4) 丙裝置中電解MgCl2溶液,可利用電解飽和食鹽水的反應(yīng)進行類推,同時要注意差異性,即生成Mg(OH)2沉淀。
(1)甲裝置中加入乙醇的電極為負極,乙醇失電子,生成的產(chǎn)物再與KOH溶液反應(yīng),最后生成碳酸鹽和水,電極反應(yīng)式為C2H5OH-12e-+16OH-==2CO32-+11H2O。答案為:C2H5OH-12e-+16OH-==2CO32-+11H2O;
(2) 用上圖裝置電解200 mL 1mol/L CuSO4溶液,石墨電極(陽極)上發(fā)生H2O失電子生成O2和H+的反應(yīng),電極反應(yīng)式為4OH--4e-==H2O+O2↑或 2H2O-4e-==O2↑+4H+;在Ag電極(陰極)上發(fā)生反應(yīng)Cu2++2e-=Cu,此電極附近觀察到的現(xiàn)象為有紅色固體(Cu)析出。答案為:4OH--4e-==H2O+O2↑或 2H2O-4e-==O2↑+4H+;有紅色固體(Cu)析出;
(3)n(O2)==0.005mol,由O2——4H+,可求出n(H+)=0.005mol×4=0.02mol,c(H+)==0.1mol/L,pH=1。陽極生成O2(0.005mol),陰極生成Cu(0.01mol),2Cu+O2=2CuO(0.01mol),所以需往電解后的溶液中加入0.01mol CuO或CuCO3,可將該溶液完全恢復(fù)到電解前的濃度和pH。答案為:有紅色固體(Cu)析出;1;CuO或CuCO3;0.01mol;
(4) 丙裝置中電解MgCl2溶液,可利用電解飽和食鹽水的反應(yīng)進行類推,從而得出總反應(yīng)的離子方程式為Mg2++2Cl-+2H2OMg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑。答案為:Mg2++2Cl-+2H2OMg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑。
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【題目】水的電離常數(shù)如圖兩條曲線所示,曲線中的點都符合常數(shù),下列說法錯誤的是
A.圖中溫度
B.圖中五點間的關(guān)系:
C.曲線a、b均代表純水的電離情況
D.若處在B點時,將的硫酸溶液與的KOH溶液等體積混合后,溶液顯堿性
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【題目】請根據(jù)以下知識解答
+R2-CHO →(R代表烴基,下同。)
+H2
1,4―丁二醇是生產(chǎn)工程塑料PBT(聚對苯二甲酸丁二酯)的重要原料,它可以通過下圖兩種不同的合成路線制備,請寫出相應(yīng)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式
(1)請寫出A和D的結(jié)構(gòu)簡式:________________________、_____________________。
(2)寫出生成CH2BrCH=CHCH2Br的化學(xué)反應(yīng)方程式:______寫出生成F (PBT)的化學(xué)反應(yīng)方程式:___。
(3)關(guān)于對苯二甲酸的結(jié)構(gòu),在同一直線上的原子最多有________個。
(4)某學(xué)生研究發(fā)現(xiàn)由乙炔可制得乙二醇,請你設(shè)計出合理的反應(yīng)流程圖。________________
提示:①合成過程中無機試劑任選 ②反應(yīng)流程圖表示方法示例如下:
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【題目】2019年11月《Science》雜志報道了王浩天教授團隊發(fā)明的制取H2O2的綠色方法,原理如圖所示(已知:H2O2=H++HO2-,Ka=2.4×10-12)。下列說法錯誤的是( )
A.X膜為選擇性陽離子交換膜
B.催化劑可促進反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移
C.每生成1 mol H2O2電極上流過4 mol e-
D.b極上的電極反應(yīng)為O2+H2O+2e-=HO2-+OH-
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【題目】“氯化反應(yīng)”一般指將氯元素引入化合物中的反應(yīng),一般包括置換氯化、加成氯化和氧化氯化。已知在制“氯乙烯反應(yīng)”中, HC≡CH (g)+HCl(g)CH2=CHCl(g)的反應(yīng)機理如圖所示:
下列說法正確的是
A.碳碳叁鍵的鍵能:M1小于CH≡CH
B.由題圖可知M2→M3的變化過程是熱能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的過程
C.該氯乙烯反應(yīng)的總反應(yīng)速率取決于M2→M3的反應(yīng)速率
D.HgCl2是“氯化反應(yīng)”的催化劑,不會參與反應(yīng)的過程
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【題目】火力發(fā)電廠釋放出大量氮氧化合物(NOx)、SO2和CO2等氣體會造成環(huán)境問題。對燃煤廢氣進行脫硝、脫硫和脫碳等處理,可實現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排、廢物利用等目的。
(1)脫硝。利用甲烷催化還原NOx:
CH4(g)+4NO2(g)==4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574 kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)==2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160 kJ/mol
寫出CH4(g)與NO2(g)反應(yīng)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式:_________________。
(2)脫碳。
方法一:在恒容密閉容器中將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
①下列條件可以判定該反應(yīng)到達平衡狀態(tài)的是_________(填字母)。
A.2v正(H2)=v逆(CH3OH) B.容器內(nèi)氣體的密度不變
C.容器內(nèi)壓強不變 D.反應(yīng)不再釋放熱量
方法二:讓一定量的CO2與足量碳在體積可變的密閉容器中反應(yīng):C(s)+CO2(g)2CO(g) H,測得壓強、溫度對CO的體積分數(shù)[φ(CO)%]的影響如圖所示,回答下列問題:
②圖中p1、p2、p3的大小關(guān)系是_________________,圖中a、b、c三點對應(yīng)的平衡常數(shù)Ka、Kb、Kc大小關(guān)系是____________。
③900℃、1.013MPa時,1molCO2與足量碳反應(yīng)達平衡后容器的體積為V L,CO2的轉(zhuǎn)化率為______(保留一位小數(shù)),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________。
方法三:用NaOH溶液吸收CO2。
④在NaOH溶液中通入一定量的CO2氣體,所得溶液中c(HCO32-):c(CO32-)=4:1,此時溶液的pH=_______。(已知:室溫下,H2CO3的K1=4×10-7,K2=5×10-11。lg2=0.3)
(3)脫硫。燃煤廢氣經(jīng)脫硝、脫碳后,與一定量氨氣、空氣反應(yīng),生成(NH4)2SO4。(NH4)2SO4水溶液呈酸性的原因是_______________(用離子方程式表示);室溫時,向(NH4)2SO4溶液中滴入NaOH溶液至溶液呈中性,則所得溶液中微粒濃度大小關(guān)系c(Na+)____c(NH3·H2O)(填“>”、“<”或“=”)。
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【題目】現(xiàn)代化學(xué)測定有機物組成及結(jié)構(gòu)的分析方法較多。下列有關(guān)說法正確的是
A.元素分析儀不僅可以測出試樣常見的組成元素及含量,還可以測定其分子的空間結(jié)構(gòu)
B.
C.通過紅外線光譜圖分析可以區(qū)分乙醇和乙酸乙酯
D.質(zhì)譜法和紫外光譜法不屬于測定有機物組成和結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代分析方法
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【題目】草酸(H2C2O4)是一種重要的二元弱酸,還是一種重要的還原劑。草酸及草酸鹽在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及科學(xué)研究領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。利用草酸及草酸鹽的性質(zhì)可測定人體血液中鈣離子的濃度。方法如下:抽取一定體積的血樣,加適量的草酸銨[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸鈣沉淀,將此草酸鈣沉淀洗滌后溶于強酸可得草酸,再用已知濃度的酸性KMnO4溶液滴定,使草酸轉(zhuǎn)化成CO2逸出,根據(jù)消耗的KMnO4溶液的體積即可測定血液樣品中Ca2+的濃度。
(1)寫出草酸與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的離子方程式______________________________________ 。
(2)抽取血樣10.00mL,經(jīng)過上述處理后得到草酸,再用硫酸酸化的0.010mol/L KMnO4溶液滴定,確定反應(yīng)達到終點的現(xiàn)象是_______________________________________________________。
(3)滴定結(jié)束共消耗12.00mL KMnO4溶液。則血液樣品中Ca2+離子的濃度為______mg/mL。
(4)下列操作可能使所測定結(jié)果偏高的是_________。
A.酸式滴定管未用標準液潤洗就直接注入酸性高錳酸鉀溶液
B.滴定前盛放待測液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后未干燥
C.酸式滴定管在滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失
D.滴定結(jié)束后讀取標準液體積時,俯視讀數(shù)
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【題目】乙酸橙花酯兼有橙花和玫瑰花香氣,其結(jié)構(gòu)簡式如圖。關(guān)于該有機物的敘述中正確的是
① 在Ni催化條件下1mol該有機物可與3mol H2發(fā)生加成;
② 該有機物不能發(fā)生銀鏡反應(yīng);
③ 該有機物分子式為C12H22O2;
④ 該有機物的同分異構(gòu)體中不可能有酚類;
⑤ 1 mol該有機物水解時只能消耗1 mol NaOH
A. ②③④ B. ①④⑤ C. ②④⑤ D. ①②③
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