【題目】如圖所示,某同學(xué)設(shè)計了一個燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理的相關(guān)問題,其中乙裝置中X為陽離子交換膜。請按要求回答相關(guān)問題:
(1)石墨電極(C)作________極,甲中甲烷燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為______________________________。
(2)若消耗2.24 L(標(biāo)況)氧氣,則乙裝置中鐵電極上生成的氣體體積(標(biāo)況)為________ L。
(3)丙中以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、An等雜質(zhì))的電解精煉。下列說法正確的是________(填字母)。
A.a(chǎn)電極為純銅
B.粗銅接電源正極,發(fā)生還原反應(yīng)
C.CuSO4溶液的濃度保持不變
D.利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬
(4)若丙中以稀H2SO4為電解質(zhì)溶液,電極材料b為鋁,則能使鋁表面生成一層致密的氧化膜,該電極反應(yīng)式為__________________________________________________________。
【答案】 陽 CH4+10OH--8e-===CO+7H2O 4.48 AD 2Al+3H2O-6e-===Al2O3 + 6H+
【解析】(1)燃料電池中,負(fù)極上投放燃料,所以投放甲烷的電極是負(fù)極,則乙池中鐵為陰極,C為陽極;負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:CH4+10 OH--8e-=CO32-+7H2O.
故答案為:陽;CH4-8e-+10 OH-═CO32-+7H2O;
(2)串聯(lián)電池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等,若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,有2.24L氧氣參加反應(yīng),則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=×4=0.4mol,乙裝置中鐵電極上氫離子放電生成氫氣,設(shè)生成氫氣的體積為xL;
2H++2e-=H2↑
2mol 22.4L
0.4mol xL
x=4.48,故答案為:4.48;
(3)電解精煉銅時利用了電解原理,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,也有少量轉(zhuǎn)化為熱能;電解精煉時粗銅做陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),精銅做陰極,陰極上發(fā)生還原反應(yīng);電解時,溶液中的陽離子發(fā)生變化,銅離子濃度逐漸減小,鋅離子等濃度逐漸增大;粗銅中的不活潑金屬不能失電子,以陽極泥的形式沉積在陽極附近,故答案為AD;
(4)電解池的陽極材料是鋁時,則該電極反應(yīng)是鋁本身失電子的過程,即2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+,陰極發(fā)生陽離子的得電子過程,在酸溶液中,為6H++6e-=3H2,故答案為:2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+。
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【題目】下列氣體在通常條件下能穩(wěn)定共存的是( )
①NH3 ②H2 ③O2 ④HCl ⑤N2 ⑥NO ⑦CO2
A. ①③④ B. ②④⑤ C. ③⑥⑦ D. ①③⑥
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【題目】為了檢驗?zāi)矲eCl2溶液是否變質(zhì),可向溶液中加入( 。
A. 稀鹽酸 B. 鐵片 C. KSCN溶液 D. 石蕊溶液
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【題目】設(shè)NA表示阿佛加德羅常數(shù),下列敘述正確的是( )
A.常溫常壓下,71gCl2和73gHCl中所含氯原子都是2NA
B.在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol任何氣體的體積不可能是22.4L
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LH2和O2的混合氣體中含分子總數(shù)為2NA
D.10℃時,1molO2的體積一定大于22.4L
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【題目】下列說法正確的是
A.分子晶體中一定存在分子間作用力
B.分子中含有兩個氫原子的酸一定是二元酸
C.含有金屬陽離子的晶體一定是離子晶體
D.元素的金屬性越強,失去的電子數(shù)就越多
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【題目】在配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的下列操作中,對所配溶液的濃度無影響的是( )
①溶解溶質(zhì)的燒杯,用蒸餾水洗滌后未烘干
②燒杯中的溶液轉(zhuǎn)入容量瓶后,未用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒
③溶液未冷卻到室溫就注入容量瓶中,并定容
④定容后搖勻溶液;靜止時液面低于刻度線
A. ①④ B. ②③ C. ④ D. ①
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【題目】下列說法錯誤的是
A. 石油中含有C5~C11 的烷烴,可以通過石油的分餾得到汽油
B. 催化裂化既能提高汽油產(chǎn)量又能提高汽油質(zhì)量
C. 石油的分餾是物理變化,裂解是化學(xué)變化
D. 煤中含有苯和甲苯,可以通過先干餾后分餾的方法把它們分離出來
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【題目】二甲醚是一種重要的清潔燃料,也可替代氟利昂作制冷劑等,對臭氧層無破壞作用。工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物(水煤氣)合成二甲醚。請回答下列問題:
(1)煤的氣化的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為:___________________________
(2)煤的氣話過程中產(chǎn)生的有害氣體H2S用Na2CO3溶液吸收,生成兩種酸式鹽,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:______________________________________________
(3)利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下:
① 2H2(g) + CO(g)CH3OH(g) ΔH=-90.8 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH=-23.5 kJ·mol-1
③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) ΔH=-41.3 kJ·mol-1
總反應(yīng):3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) +CO2 (g)的ΔH=__________ ,
一定條件下的密閉容器中,該總反應(yīng)達(dá)到平衡,要提高CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是___________(填字母代號)
a.高溫高壓 b.加入催化劑 c.減少CO2的濃度 d.增加CO的濃度 e.分離出二甲醚
(4)已知反應(yīng)②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某溫度下的平衡常數(shù)為400 。此溫度下,在密閉容器中加入CH3OH,反應(yīng)到某時刻測得各組分的濃度如下:
物質(zhì) | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
濃度/(mol·L-1) | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
①比較此時正、逆反應(yīng)速率的大。v(正) ______v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
②若加入CH3OH后,經(jīng)10 min反應(yīng)達(dá)到平衡,此時c(CH3OH) = _________,該時間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH) = __________。
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【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù),下列說法正確的是 ( )
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2L的戊烷所含的分子數(shù)為0.5NA
B.28g乙烯所含共用電子對數(shù)目為4NA
C.1 mol甲基的電子數(shù)目為7NA
D.現(xiàn)有乙烯、丙烯、丁烯的混合氣體共14g,其原子數(shù)為3NA
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