【題目】氫能是發(fā)展中的新能源,它的利用包括氫的制備、保存和應(yīng)用三個環(huán)節(jié);卮鹣铝袉栴}:
(1)與汽油相比,氫氣作為燃料的優(yōu)點是______________(至少答出兩點)。但是氫氣直接燃燒的能量及轉(zhuǎn)換率遠低于燃料電池,寫出堿性氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式:_____________________________。
(2)氫氣可用于制備H2O2。已知:H2(g)+A(l)B(l)ΔH1 O2(g)+B(l)A(l)+H2O2(l) ΔH2,其中A、B為有機物,兩反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng),則H2(g)+ O2(g)H2O2(l)的ΔH____0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)在恒溫恒容的密閉容器中,某儲氫反應(yīng):MHx(s)+yH2(g)=MHx+2y(s) ΔH<0達到化學(xué)平衡。下列有關(guān)敘述正確的是________。
a.容器內(nèi)氣體壓強保持不變 b.吸收y mol H2只需1 mol MHx
c.若降溫,該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大 d.若向容器內(nèi)通入少量氫氣,則v(放氫)>v(吸氫)
(4)利用太陽能直接分解水制氫,是最具吸引力的制氫途徑,其能量轉(zhuǎn)化形式為_______。
(5)化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4,同時獲得氫氣:Fe+2H2O+2OHFeO42+3H2↑,工作原理如圖1所示。裝置通電后,鐵電極附近生成紫紅色的FeO42,鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過高,鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知:Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原。
①電解一段時間后,c(OH-)降低的區(qū)域在_______(填“陰極室”或“陽極室”)。
②電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出,其原因是________________。
③c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2,任選M、N兩點中的一點,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因:_______________________________________________。
【答案】 污染小;可再生;來源廣;資源豐富;燃燒熱值高 H2+2OH--2e-=2H2O < ac 光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 陽極室 防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低 M點:c(OH-)低,Na2FeO4穩(wěn)定性差,且反應(yīng)慢(或N點:c(OH-)過高,鐵電極上有氫氧化鐵生成,使Na2FeO4產(chǎn)率降低)
【解析】試題分析:(1)與汽油相比,氫氣作為燃料的優(yōu)點有污染。豢稍偕;來源廣;資源豐富;燃燒熱值高等,堿性氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為H2+2OH--2e-=2H2O,故答案為:污染。豢稍偕;來源廣;資源豐富;燃燒熱值高;H2+2OH--2e-=2H2O
(2)①H2(g)+A(l)=B(l) ΔH1,②O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l) ΔH2,兩反應(yīng)的ΔS<0,根據(jù)ΔG=ΔHTΔS,因為均為兩反應(yīng)自發(fā)反應(yīng),因此ΔH均小于0,將①+②得:H2(g)+ O2(g)= H2O2(l)的ΔH=ΔH1+ΔH1<0,故答案為:<;
(3)MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0,該反應(yīng)屬于氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化的反應(yīng)。a.平衡時氣體的物質(zhì)的量不變,壓強不變,正確;b.該反應(yīng)為可逆反應(yīng),吸收y mol H2需要大于1 mol 的MHx,錯誤;c.降低溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動,平衡常數(shù)增大,正確;d.向容器內(nèi)通入少量氫氣,相當(dāng)于增大壓強,平衡正向移動,v(放氫)<v(吸氫),錯誤;故選ac;
(4)利用太陽能直接分解水制氫,是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故答案為:光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;
(5)①根據(jù)題意鎳電極有氣泡產(chǎn)生是氫離子放電生成氫氣,鐵電極發(fā)生氧化反應(yīng),溶液中的氫氧根離子減少,因此電解一段時間后,c(OH)降低的區(qū)域在陽極室,故答案為:陽極室;
②氫氣具有還原性,根據(jù)題意Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原。電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出,防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低,故答案為:防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低;
③根據(jù)題意Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,在M點,c(OH-)低,Na2FeO4穩(wěn)定性差,且反應(yīng)慢,在N點:c(OH-)過高,鐵電極上有氫氧化鐵生成,使Na2FeO4產(chǎn)率降低,故答案為:M點:c(OH-)低,Na2FeO4穩(wěn)定性差,且反應(yīng)慢(或N點:c(OH-)過高,鐵電極上有氫氧化鐵生成,使Na2FeO4產(chǎn)率降低)。
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【題目】把鐵片放入下列溶液中,鐵片溶解,溶液質(zhì)量增加,但沒有氣體放出的是( )
A.稀硫酸
B.CuSO4溶液
C.Fe2(SO4)3溶液
D.AgNO3溶液
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列屬于物理變化的是( )
①石油的分餾 ②煤的干餾 ③石油的裂化 ④鋁熱反應(yīng) ⑤由乙烯制備聚乙烯
⑥將氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧 ⑦乙烯催熟果實 ⑧蛋白質(zhì)的鹽析 ⑨海水蒸餾制取淡水
A.①②③④B.①②⑤⑦
C.①⑧⑨D.①②⑥⑨
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】H2C2O4為二元弱酸.20℃時,配制一組c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.100molL-1的H2C2O4和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物質(zhì)的量濃度隨pH的變化曲線如圖所示。下列指定溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系一定正確的是( )
A. pH=2.5的溶液中:c(H2C2O4)+c(C2O42-)>c(HC2O4-)
B. c(Na+)=0.100 molL-1的溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O42-)
C. c(HC2O4-)=c(C2O42-)的溶液中:c(Na+)>0.100 molL-1+c(HC2O4-)
D. pH=7的溶液中:c(Na+)=2c(C2O42-)
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【題目】實驗探究是化學(xué)學(xué)科的重要特征。
Ⅰ.根據(jù)下列裝置圖,回答有關(guān)問題:
(1)a儀器的名稱是________。
(2)如用裝置A制取氧氣,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________;如用裝置B制取氧氣,往長頸漏斗中倒入的液體藥品是__________;如用裝置D收集氧氣,則驗滿的方法是_____________________________。
(3)小明用裝置F做硫在氧氣中燃燒的實驗,該改進實驗最大優(yōu)點是________________。
Ⅱ.粗鹽提純中得到的“精鹽”常還含有可溶性雜質(zhì)(假設(shè)只有CaCl2一種),為得到更純凈的氯化鈉,同學(xué)們做了如下處理:
(1)操作b的名稱是_________。
(2)步驟①加入過量的Na2CO3溶液的目的是________________。
(3)步驟②反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________________________。
(4)如何證明經(jīng)過步驟②后過量的Na2CO3已除盡?_________________________(寫出實驗操作、現(xiàn)象、結(jié)論)。
(5)若不考慮損耗,經(jīng)過上述處理得到的精鹽質(zhì)量_______(填“大于”、“小于”或“等于”)原“精鹽”質(zhì)量,原因是__________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】
降凝劑是指能降低潤滑油凝固點的化學(xué)品,一般是高分子有機化合物,降凝劑I是兩種物質(zhì)加聚得到的高分子化合物,通常加入油品中以降低凝固點,擴大燃料油品的使用范圍,為合成得到降凝劑I,設(shè)計了以烯烴A為起始原料的合成路線:
試寫出:
(1) A的名稱:________________,B→C的反應(yīng)條件:____________________。
F中含有的官能團名稱:______________________。
(2) E可以在一定條件下合成高聚物J,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______________________。
(3) H是一種核磁共振氫譜一組峰的五元環(huán)狀結(jié)構(gòu),寫出降凝劑I的結(jié)構(gòu)簡式:____________。
(4) F有多種同分異構(gòu)體,其中①能與NaOH溶液反應(yīng)但不能與NaHCO3溶液反應(yīng)②能使溴水褪色的同分異構(gòu)體有______種(不考慮順反異構(gòu)),寫出其中核磁共振氫譜峰面積之為1∶1∶2∶2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________________。
(5) 請結(jié)合合成路線寫出由苯乙醇、乙醇為原料合成的最合理方案。___________________ (其他無機試劑任選)
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【題目】根據(jù)反應(yīng):2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + 2KCl + I2;2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3。判斷下列物質(zhì)的氧化性由強到弱的順序是( )
A.Cl2>Fe3+>I2 B.Fe3+>Cl2>I2 C.Fe3+>I2>Cl2 D. Cl2>I2> Fe3+
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【題目】工業(yè)以黃銅礦(主要成分是CuFeS2)為原料制備粗銅,進一步以粗銅為原料制備CuSO4·5H2O晶體。工藝流程如下(部分操作和條件略):
I. 煅燒黃銅礦,得到粗銅(含鐵及鐵、銅的化合物等);
II. 向粗銅中加入稀H2SO4和稀HNO3,并使產(chǎn)生的NO與H2O、O2反應(yīng);
III. 調(diào)節(jié)Ⅱ中所得溶液的pH,過濾;
Ⅳ. 將Ⅲ中濾液濃縮后冷卻結(jié)晶,過濾,得到CuSO4·5H2O晶體。
已知:生成氫氧化物的pH
Cu(OH)2 | Fe(OH)3 | |
開始沉淀時 | 4.8 | 1.5 |
完全沉淀時 | 6.7 | 2.8 |
注:金屬離子的起始濃度為0.1 mol/L
請回答:
(1)I中主要發(fā)生如下兩個化學(xué)反應(yīng)。請將反應(yīng)ii的化學(xué)方程式補充完整。
i. 2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO
ii. Cu2S+O2 _________+ SO2
(2)II中NO與H2O、O2反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________。
(3)III中的濾渣主要是Fe(OH)3。調(diào)節(jié)溶液的pH時,pH范圍是_________。
(4)有關(guān)上述過程的說法中,正確的是_________(填序號)。
a. I中尾氣含有SO2,可綜合利用制備H2SO4。
b. II中稀HNO3的作用之一是使Cu單質(zhì)轉(zhuǎn)化為Cu2+
c. 在上述過程中,HNO3可循環(huán)利用
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