【題目】Ⅰ:為使空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo),完成二氧化硫,氮氧化物排放量下降的目標(biāo),離不開(kāi)各種化學(xué)處理方法。一定條件下,用CO處理燃煤煙氣中的SO2可生成液態(tài)硫,實(shí)現(xiàn)硫的回收。
己知:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)△H=-566kJ·mol-1
S(l)+O2(g)SO3(g)△H=-296kJ·mol-1
則用CO處理燃煤煙氣中SO2的熱化學(xué)方程式是___________________。
Ⅱ:如圖所示,某同學(xué)設(shè)計(jì)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。根據(jù)要求回答相關(guān)問(wèn)題:
(1)甲醚燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式____________。
(2)石墨電極(C)的電極反應(yīng)式為____________________________________。
(3)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì),丙裝置中反應(yīng)一段時(shí)間,硫酸銅溶液濃度將____________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(4)若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,有2.24L氧氣參加反應(yīng),丙裝置中陰極析出銅的質(zhì)量為____________;則乙裝置中生成標(biāo)況下氣體的體積為____________。
【答案】 2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(l)△H=-270kJ/mol CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O 2Cl--2e-=Cl2↑ 減小 12.8g 8.96L
【解析】Ⅰ:根據(jù)蓋斯定律可以寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
Ⅱ:(1)燃料電池中,投放燃料的電極是負(fù)極,投放氧化劑的電極是正極,據(jù)此可以寫(xiě)出正負(fù)極極反應(yīng)方程式。
(2) 甲醚燃料電池中,通入甲醚的一極為原電池的負(fù)極,與之相連的為電解池的陰極;通入氧氣一極為原電池的正極,與之相連的為電解池的陽(yáng)極;鐵電極連接原電池的負(fù)極,為電解池的陰極,石墨為陽(yáng)極,氯離子放電被氧化生成氯氣。
(3)粗銅含有鋅、銀等雜質(zhì), 粗銅的精煉過(guò)程中,鋅失電子進(jìn)入溶液中,銅離子得電子在陰極析出,溶液中銅離子濃度減小,當(dāng)銅失電子進(jìn)入溶液后,溶液中銅離子濃度才會(huì)保持不變。
(4)根據(jù)原電池、電解池的各極反應(yīng)關(guān)系,以及串聯(lián)電池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等規(guī)律,找出相關(guān)物質(zhì)間的關(guān)系O2—Cu-2H2-2Cl2,進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
Ⅰ:根據(jù)蓋斯定律:第一個(gè)反應(yīng)減去第二個(gè)反應(yīng)整理得出CO 處理燃煤煙氣的熱化學(xué)方程式:2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(l)△H=-270kJ/mol ;正確答案:2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(l)△H=-270kJ/mol。
Ⅱ:(1)燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,屬于原電池,投放燃料的電極是負(fù)極,投放氧化劑的電極是正極,所以通入氧氣的電極是正極,負(fù)極上甲醚失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水,電極反應(yīng)式為: CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O ;正確答案:CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O。
(2)乙池有外接電源屬于電解池,鐵電極連接原電池的負(fù)極,所以是陰極,則石墨電極是陽(yáng)極,陽(yáng)極上氯離子放電生成氯氣,電極反應(yīng)式為: 2Cl--2e-=Cl2↑ ;正確答案: 2Cl--2e-=Cl2↑。
(3)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì),陽(yáng)極上不僅銅還有鋅失電子進(jìn)入溶液,陰極上析出銅離子,陽(yáng)極電極方程式分別為Zn-2e-=Zn2+、Cu-2e-=Cu2+,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等知,陽(yáng)極上溶解的銅小于陰極上析出的銅,所以丙裝置中反應(yīng)一段時(shí)間,硫酸銅溶液濃度將減小;正確答案:減小。
(4) 丙裝置為粗銅的精煉,陰極銅離子得電子生成銅;根據(jù)串聯(lián)電池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等得氧氣和銅的關(guān)系式為:O2—2Cu,已知氧氣的量為2.24/22.4=0.1mol,所以析出銅的量為0.2 mol,質(zhì)量0.2×64=128g;乙裝置中為電解飽和食鹽水,陰極生成氫氣,陽(yáng)極產(chǎn)生氯氣;根據(jù)串聯(lián)電池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等得氧氣、氫氣和氯氣的關(guān)系式為: O2—2H2-2Cl2,已知氧氣的量為2.24/22.4=0.1mol,所以氫氣的量為0.2 mol,氯氣的量為0.2 mol,則乙裝置中生成標(biāo)況下氣體的體積為(0.2+0.2)×22.4=8.96L;正確答案:12.8g ;8.96L。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示進(jìn)行電化學(xué)實(shí)驗(yàn),電極材料為銅和另一電極X,則以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )
A. 銅電極上既可能發(fā)生反應(yīng):Cu-2e- =Cu2+,又可能發(fā)生 Cu2++2e- =Cu
B. 該裝置既可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能,又能實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能
C. X電極上既可能產(chǎn)生H2,又可能產(chǎn)生O2
D. 該裝置既可做電鍍銅的實(shí)驗(yàn),又可以研究精煉銅的原理
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于金屬元素特征的敘述,正確的是
A. 金屬元素的原子只有還原性,離子只有氧化性
B. 金屬元素在化合物中一定顯正價(jià)
C. 金屬單質(zhì)都可以和酸反應(yīng)置換出氫氣
D. 金屬元素的單質(zhì)在常溫下均為固體
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】單斜硫和正交硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫的能量變化圖如下圖,下列說(shuō)法正確的是:
A. 單斜硫沒(méi)有正交硫穩(wěn)定
B. S(s,單斜)=S(s,正交) △H=+0.33 kJ· mol-1
C. 相同物質(zhì)的量的正交硫比單斜硫所含有的能量高
D. ①式表示斷裂l mol O2中的共價(jià)鍵所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共價(jià)鍵所放出的能量少297.16 kJ
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是
①1 mol羥基所含電子數(shù)為10NA;
②一定溫度下,1 L 0.50 mol·L-1 NH4Cl溶液中含NH4+的物質(zhì)的量小于0.5NA;
③1 mol臭氧和1.5 mol氧氣含有相同的氧原子數(shù);
④58.5 g的NaCl固體中含有NA個(gè)氯化鈉分子;
⑤在反應(yīng)KIO3+6HI==KI+3I2+3H2O中,每生成3mol I2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6NA;
⑥標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 L H2O含有的分子數(shù)等于0.1NA;
⑦1 mol 乙烷分子中含有8NA個(gè)共價(jià)鍵;
⑧78gNa2O2中含有NA個(gè)陰離子;
⑨常溫下,7.1 g Cl2與足量NaOH溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為0.2×6.02×1023;
⑩4.0 g重水(D2O)中所含質(zhì)子數(shù)為2NA。
A. ④⑤⑦⑧⑨ B. ②③⑧⑩ C. 只有③ D. 全部
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】2011年3月11日在日本發(fā)生的大地震中,福島核電站發(fā)生了核泄漏,其周邊區(qū)域的空氣中漂浮著放射性物質(zhì),其中含有碘的同位素13153I,13153I中的質(zhì)子數(shù)為
A. 53 B. 78 C. 131 D. 184
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】科學(xué)史上每一次重大發(fā)現(xiàn)都極大地推進(jìn)了科學(xué)的發(fā)展。俄國(guó)科學(xué)家門(mén)捷列夫?qū)瘜W(xué)的突出貢獻(xiàn)在于( )
A.發(fā)現(xiàn)了元素周期律B.提出了原子分子學(xué)說(shuō)
C.揭示了燃燒的本質(zhì)D.提取了治瘧藥物青蒿素
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是( )
A. 物質(zhì)的量是表示物質(zhì)所含微觀(guān)粒子多少的一個(gè)物理量
B. 物質(zhì)的量的單位——摩爾,只適用于分子、原子和離子
C. 摩爾只能用來(lái)計(jì)量純凈物中微觀(guān)粒子的數(shù)目
D. 摩爾不能用來(lái)計(jì)量混合氣體中分子的數(shù)目
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液,生成沉淀Al(OH)3的量隨AlCl3加入量的變化關(guān)系如圖所示。則下列離子組在對(duì)應(yīng)的溶液中一定能大量共存的是
A. a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中:Na+、Fe3+、SO42-、HCO3-
B. b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中:Ag+、Ca2+、NO3-、F-
C. c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中:Na+、S2-、SO42-、Cl-
D. d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中:K+、NH4+、I-、CO32-
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