【題目】化學(xué)與人類(lèi)生產(chǎn)和生活中密切相關(guān),掌握有關(guān)的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)可以改善我們的生活。

【I】日常生活中使用的各種電池就是利用化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,各種各樣的電池的發(fā)展是化學(xué)對(duì)人類(lèi)的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。請(qǐng)回答下列有關(guān)化學(xué)電源的問(wèn)題:

(1)下列有關(guān)電池的敘述中正確的是___________。

A.鋅錳干電池工作一段時(shí)間后碳棒變細(xì) B.氫氧燃料電池可將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/span>

C.甲烷燃料電池工作時(shí)甲烷在負(fù)極被氧化 D.太陽(yáng)能電池的主要材料是高純度的二氧化硅

(2)鋅銅原電池裝置如圖所示,其中陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)。下列有關(guān)敘述正確的是( )

A.銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.電池工作一段時(shí)間后,甲池的c(SO42-)減小

C.電池工作一段時(shí)間后,乙池溶液的總質(zhì)量增加

D.甲池中的陽(yáng)離子向乙池移動(dòng),保持溶液中電荷平衡

【II】自來(lái)水廠生產(chǎn)自來(lái)水時(shí),需要用到凈水劑,對(duì)水進(jìn)行消毒殺菌處理。

(3)高鐵酸鉀(K2FeO4)一種新型多功能水處理劑。工業(yè)上有多種方法制備高鐵酸鉀,其中一種方法是在氫氧化鉀溶液中用次氯酸鈉氧化氫氧化鐵。該反應(yīng)的可用離子方程式表示為_(kāi)__________。

4)用高鐵酸鉀和鋅制成的高鐵堿性電池,能儲(chǔ)存比普通堿性電池多50%的電能,己知該電池的總反應(yīng)為2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,則負(fù)極的電極反應(yīng)是______________。

【答案】(1)C;

(2)CD;

(3)2Fe(OH)3+3ClO- +4OH- =2FeO42-+3Cl-+5H2O;

(4)3Zn6e-+10OH- =ZnO+2ZnO22--+5H2O。

【解析】

試題分析:I(1)A.鋅錳干電池中碳棒為正極,所以電池工作一段時(shí)間后碳棒質(zhì)量不變,錯(cuò)誤;B.氫氧燃料電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔,錯(cuò)誤;C.甲烷燃料電池工作時(shí)甲烷在負(fù)極失去電子,被氧化,正確;D.太陽(yáng)能電池的主要材料是高純度的硅,錯(cuò)誤;(2)在Cu—Zn原電池中,金屬活動(dòng)性:Zn>Cu,所以Zn是負(fù)極,Cu是正極,A.正極銅電極上發(fā)生還原反應(yīng),錯(cuò)誤;B電池工作一段時(shí)間后,甲池中Zn2+濃度增大,所以根據(jù)同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引的原則,溶液中SO42-向負(fù)極區(qū)移動(dòng),故甲池的c(SO42-)增大,錯(cuò)誤;C電池工作一段時(shí)間后,乙池中Cu2+不斷放電,產(chǎn)生Cu單質(zhì)在電極上附著。由于交換膜是陽(yáng)離子膜,所以溶液中的Zn2+會(huì)進(jìn)入到乙池,根據(jù)Zn、Cu電子轉(zhuǎn)移及摩爾質(zhì)量可知溶液的總質(zhì)量增加,正確;D乙池中Cu2+放電,甲池中的不斷產(chǎn)生Zn2+,為使溶液呈電中性,則甲池的陽(yáng)離子向乙池移動(dòng),從而保持溶液中電荷平衡,正確;【II】(3)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型多功能水處理劑。工業(yè)上有多種方法制備高鐵酸鉀,其中一種方法是在氫氧化鉀溶液中用次氯酸鈉氧化氫氧化鐵。根據(jù)電子守恒及電荷守恒、原子守恒,可得該反應(yīng)的離子方程式為2Fe(OH)3+3ClO- +4OH- =2FeO42-+3Cl-+5H2O;(4)用高鐵酸鉀和鋅制成的高鐵堿性電池,能儲(chǔ)存比普通堿性電池多50%的電能,己知該電池的總反應(yīng)為2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,根據(jù)總反應(yīng)方程式可知Zn元素化合價(jià)升高,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),Zn作負(fù)極,根據(jù)總反應(yīng)式可知,負(fù)極的電極反應(yīng)是3Zn—6e-+10OH- =ZnO+2ZnO22--+5H2O。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】A、B、C、D、E是短周期元素組成的中學(xué)常見(jiàn)的物質(zhì),它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分產(chǎn)物和反應(yīng)條件略去):

(1)若D為白色膠狀難溶物,且與A摩爾質(zhì)量相等,反應(yīng)的離子方程式為: 。

(2)若A為CO,則D的化學(xué)式為 。

(3)若C為當(dāng)今需要減排的一種常見(jiàn)的溫室氣體,E為一種弱酸(無(wú)氧酸),則A的化學(xué)式為

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】[化學(xué)一選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]布洛芬緩釋高分子藥物P的合成路線如下:

已知:

(1)A為一元羧酸,8.8g A與足量NaHCO3溶液反應(yīng)生成2.24L CO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),A的分子式是

。

(2)B和E的核磁共振氫譜都只有2種峰,D的系統(tǒng)名稱(chēng)是 ,E含有的官能團(tuán)是

(3)D與過(guò)量的E反應(yīng)生成F;若D過(guò)量,將得到F′。F′的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 。

(4)反應(yīng)條件Ⅰ是 ,G生成P的反應(yīng)類(lèi)型 。

(5)P用NaOH水溶液處理的化學(xué)方程式是

(6)寫(xiě)出2種符合下列要求的布洛芬的同分導(dǎo)構(gòu)體:①含有苯環(huán)和酯基;②其核磁共振氫譜為4組峰,且峰面積比為9:6:2:1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】研究CO2的利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要意義。

(1)將CO2與焦炭作用生成CO,CO可用于煉鐵等。

已知:①Fe2O3(s) + 3C(石墨) = 2Fe(s) + 3CO(g) △H 1 = +489.0 kJ·mol-1

②C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g) △H 2 = +172.5 kJ·mol-1

CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為 。

(2)二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向,將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為:

CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K= 。

②取一定體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比為1∶3),加入恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系如圖1所示,則該反應(yīng)的ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。

③在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng),測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖2所示,曲線Ⅰ、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K K(填“>”、“<”或“=”)。判斷的理由

(3)以CO2為原料還可以合成多種物質(zhì)。

①工業(yè)上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定條件下合成,其反應(yīng)方程式為 。開(kāi)始以氨碳比=3進(jìn)行反應(yīng),達(dá)平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為60%,則NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為

將足量CO2通入飽和氨水中可得氮肥NH4HCO3,已知常溫下一水合氨Kb=1.8×10-5,碳酸一級(jí)電離常數(shù)Kb=4.3×10-7,則NH4HCO3溶液呈 (填“酸性”、“中性”、“堿性”)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】【化學(xué)——選修2化學(xué)與技術(shù)】硫酸工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位。

(1)工業(yè)制硫酸時(shí)所用硫鐵礦的主要成分為FeS2,其中硫元素的化合物為 。

(2)硫酸的最大消費(fèi)渠道是化肥工業(yè),用硫酸制造的常見(jiàn)化肥有 (任寫(xiě)一種)。

(3)硫酸生產(chǎn)中,根據(jù)化學(xué)平衡原理來(lái)確定的條件或措施有 (填寫(xiě)序號(hào))。

A.礦石加入沸騰爐之前先粉碎 B.使用V2O5作催化劑

C.轉(zhuǎn)化器中使用適宜的溫度 D.凈化后的爐氣中要有過(guò)量的空氣

E.催化氧化在常壓下進(jìn)行 F.吸收塔中用98.3%的濃硫酸吸收SO3

(4)在硫酸工業(yè)中,通過(guò)下列反應(yīng)使二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫:

2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)  ΔH=-98.3 kJ·mol-1

在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中,常采用“二轉(zhuǎn)二吸法”,即將第一次轉(zhuǎn)化生成的SO2分離后,將未轉(zhuǎn)化的SO2進(jìn)行二次轉(zhuǎn)化,假若兩次SO2的轉(zhuǎn)化率均為95%,則最終SO2的轉(zhuǎn)化率為 。

(5)硫酸的工業(yè)制法過(guò)程涉及三個(gè)主要的化學(xué)反應(yīng)及相應(yīng)的設(shè)備(沸騰爐、轉(zhuǎn)化器、吸收塔))。

①三個(gè)設(shè)備分別使反應(yīng)物之間或冷熱氣體間進(jìn)行了“對(duì)流”。請(qǐng)簡(jiǎn)單描述吸收塔中反應(yīng)物之間是怎樣對(duì)流的。

____________________________________________________________________。

②工業(yè)生產(chǎn)中常用氨—酸法進(jìn)行尾氣脫硫,以達(dá)到消除污染、廢物利用的目的。用化學(xué)方程式表示其反應(yīng)原理。(只寫(xiě)出2個(gè)方程式即可)

______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________。

(6)實(shí)驗(yàn)室可利用硫酸廠爐渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵和綠礬(FeSO47H2O),聚鐵的化學(xué)式為[Fe2(OH)n(SO4)3﹣0.5n]m,制備過(guò)程如圖所示,下列說(shuō)法正確的是

A.爐渣中FeS與硫酸和氧氣的反應(yīng)的離子方程式為:4FeS+3O2+12H+═4Fe3++4S↓+6H2O

B.氣體M的成分是SO2,通入雙氧水得到硫酸,可循環(huán)使用

C.向溶液X中加入過(guò)量鐵粉,充分反應(yīng)后過(guò)濾得到溶液Y,再將溶液Y蒸發(fā)結(jié)晶即可得到綠礬

D.溶液Z的pH影響聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),若其pH偏小,將導(dǎo)致聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】(1)已知熱化學(xué)方程式:Zn(s)+1/2O2(g) =ZnO(s) △H1;Hg(l)+1/2O2(g) =HgO(s) △H2

則Zn(s)+HgO(s)=Hg(l)+ZnO(s) △H值為 。(用△H1和△H2的代數(shù)式表示)

(2)用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應(yīng)A,可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。反應(yīng)A:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)。若反應(yīng)中4mol HCl被氧化,放出115.6kJ的熱量,且部分化學(xué)鍵斷裂示意圖如下:

①反應(yīng)A的熱化學(xué)方程式是 。

②斷開(kāi)1 mol H—O鍵,需要吸收的能量為 kJ,H2O中H—O 鍵與HCl中H—Cl鍵相比, 的鍵能較大。“H—O”“H—Cl”)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產(chǎn)品。下圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖,圖中的離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)。

完成下列填空:

(1)寫(xiě)出電解飽和食鹽水的離子方程式。

(2)離子交換膜的作用為:

。

(3)精制飽和食鹽水從圖中 位置補(bǔ)充,氫氧化鈉溶液從圖中 位置流出。(選填“a”、“b”、“c”或“d”)

(4)KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反應(yīng)生成高效的消毒殺菌劑ClO2,還生成CO2和KHSO4等物質(zhì)。寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知3.6g碳在6.4g氧氣中燃燒,至反應(yīng)物耗盡,并放出X kJ熱量。已知1mol單質(zhì)碳完全燃燒放出熱量為Y kJ,則1molCO2反應(yīng)生成CO的熱量變化為

A放出Y kJ B放出(5X-5Y) kJ

C放出(10X-Y) kJ D吸收(10X-Y) kJ

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】[化學(xué)——選修2:化學(xué)與技術(shù)]

軟錳礦(主要成分為MnO2)可用于制備錳及其化合物。

(1)早期冶煉金屬錳的一種方法是先煅燒軟錳礦生成Mn3O4,再利用鋁熱反應(yīng)原理制得錳,該鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________

(2)現(xiàn)代冶煉金屬錳的一種工藝流程如下圖所示:

下表為t℃時(shí),有關(guān)物質(zhì)的pKsp(注:pKsp =-lgKsp)。

物質(zhì)

Fe(OH)3

Cu(OH)2

Ca(OH)2

Mn(OH)2

CuS

CaS

MnS

MnCO3

pKsp

37.4

19.32

5.26

12.7

35.2

5.86

12.6

10.7

軟錳礦還原浸出的反應(yīng)為:12MnO2+C6H12O6+12H2SO4 12MnSO46CO2↑+18H2O

該反應(yīng)中,還原劑為_(kāi)______。寫(xiě)出一種能提高還原浸出速率的措施:_______。

②濾液1的pH_______(填大于小于等于)MnSO4浸出液的pH。

③加入MnF2的主要目的是除去 (填Ca2+、Fe3+或Cu2+

(3)由MnSO4制取MnCO3往MnSO4溶液中加入過(guò)量NH4HCO3溶液,該反應(yīng)的離子方程式____________;若往MnSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液,還會(huì)產(chǎn)生Mn(OH)2,可能的原因:MnCO3(s)+2OH(aq)Mn(OH)2(s)+CO32-(aq)t ℃時(shí),計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K (填數(shù)值)。

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