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15.化学在能源开发与利用中起到十分关键的作用.氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料.氢氧燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景.现用氢氧燃料电池进行如图实验(图中所用电极均为惰性电极)
(1)电极a为负极(填“正”或“负”),溶液中OH-移向a极(填a或b);
(2)电极b处所发生的电极反应方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-
(3)随着反应的进行,氢氧燃料电池内部溶液的PH将减小(填“增大”或“减小”);
(4)c极为阳(填“阴”或“阳”)极,电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑;
(5)如图装置中盛有100mL0.1mol•L-1AgNO3溶液,当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL(标准状况下)时,则此时右图装置中溶液的c(H+)=0.1mol/L.(溶液体积变化忽略不计)
(6)氢氧燃料电池的优点无污染.

分析 氢氧燃料电池工作时,通入氢气的电极为负极即a极,发生氧化反应,在碱性溶液中,电极方程式为H2-2e-+2OH-=2H2O,通入氧气的电极为正极即b极,发生还原反应,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应式为2H2+O2=2H2O,电解硝酸银溶液,与a极相连的d为阴极发生4Ag++4e-=4Ag,与b极相连的c为阳极发生4OH--4e-=2H2O+O2↑,总反应式为4AgNO3+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4HNO3+O2↑+4Ag,据此分析解读.

解答 解:氢氧燃料电池工作时,通入氢气的电极为负极即a极,发生氧化反应,在碱性溶液中,电极方程式为H2-2e-+2OH-=2H2O,通入氧气的电极为正极即b极,发生还原反应,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应式为2H2+O2=2H2O,电解硝酸银溶液,与a极相连的d为阴极发生4Ag++4e-=4Ag,与b极相连的c为阳极发生4OH--4e-=2H2O+O2↑,总反应式为4AgNO3+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4HNO3+O2↑+4Ag,
(1)根据以上分析,电极a为负极,溶液中OH-移向a极,故答案为:负;a;
(2)电极b处所发生的电极反应方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-,故答案为:O2+2H2O+4e-=4OH-
(3)因为总反应式为2H2+O2=2H2O,则随着反应的进行,碱性减弱,所以氢氧燃料电池内部溶液的PH将减小,故答案为:减小;
(4)c极为阳极,电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,故答案为:阳;4OH--4e-=2H2O+O2↑;
(5)电解硝酸银溶液,阴极发生4Ag++4e-=4Ag,阳极发生4OH--4e-=2H2O+O2↑,
总反应式为4AgNO3+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4HNO3+O2↑+4Ag,当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL(标准状况下)时,
n(H2)=$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol,由电极方程式H2-2e-+2OH-=2H2O可知转移电子0.01mol,由电解AgNO3的总反应式可知,转移4mol电子,生成4mol硝酸,因此转移0.01mol电子,产生硝酸0.01mol,c(H+)=$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1mol/L,故答案为:0.1mol/L;
(6)氢氧燃料电池的优点无污染,故答案为:无污染.

点评 本题考查电化学知识,为高考常见题型,侧重于考查学生综合运用化学知识的能力和分析问题的能力,题目难度中等.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.高锰酸钾在实验室和医疗上有非常广泛的应用.以下是工业上用软锰矿(主要含MnO2)制备高锰酸钾晶体的一种工艺流程:

(1)上述生产过程中,第①步的氧化剂为(写化学式)O2
(2)第②步反应的化学方程式是3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+2K2CO3+MnO2
(3)由母液制得KOH应加入的物质是Ba(OH)2或Ca(OH)2或CaO等.写出相应化学方程式Ca(OH)2+K2CO3═CaCO3↓+2KOH.
(4)操作Ⅰ用到的仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台(带铁圈),操作Ⅱ是根据KMnO4和K2CO3两种物质在溶解度上的差异,采用蒸发结晶、趁热过滤得到KMnO4粗晶体.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中错误的是(  )
A.12g金刚中含共价键数目为2NA
B.密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,生成物的分子数为2NA
C.常温下,10L,PH=13的Ba(OH)2溶液含OH-的数目为NA
D.过氧化钠与水反应时,生成1molO2时转移电子数为2NA

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

3.请用下列仪器和药品组成一套由含有硫化钙杂质的电石进行乙炔气体的制备、净化、检验,并可通过计算确定乙炔产率的系列实验装置,溴水的浓度为0.1mol/L,体积是20mL,NaOH溶液足量.

(1)实验室制取乙炔的化学方程式:CaC2+2H2O=Ca(OH)2+CH≡CH↑
(2)如果所制气体从左到右流向时,进行实验时仪器的正确连接顺序是(填A、B、…)
A 接H;G 接E;F 接D;C 接B.
(3)为了使实验中气流平稳,液体X通常用饱和食盐水.
(4)实验中盛溴水的瓶中可观察到的现象是溴水褪色,(且容器底部有少量油状液体).
(5)若在标准状况下进行上述实验,假定溴水(与乙炔)完全反应,生成C2H2Br4,用含amol碳化钙的电石Wg与足量X反应,反应完全后,量筒内排入了VL溶液,则生成乙炔的产率为:$\frac{\frac{V}{22.4}+\frac{0.1×0.02}{2}}{a}$×100%
(只需列出算式),如果不使用氢氧化钠溶液,会导致所测产率偏高(偏高、偏低或无影响)

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

10.A、B、C、D、E五种溶液分别是HCl、CH3COOH、NaOH、NH3•H2O、Na2CO3溶液中的一种.常温下进行下列实验:
①将1L pH=9的A溶液分别与xL 0.001mol/L B溶液、yL 0.001mol/L D溶液充分反应后溶液呈中性,x、y大小关系为:y<x;
②浓度均为0.1mol/L C与D溶液等体积混合,溶液呈酸性.
③浓度均为0.1mol/L A和E溶液的pH:A<E.
回答下列问题:
(1)D是HCl溶液(填化学式);
(2)写出A与足量B溶液反应的离子方程式2CH3COOH+CO32-═2CH3COO-+CO2↑+H2O;
(3)将等体积、等物质的量浓度的D、E分别与足量的铝粉反应,产生H2的物质的量之比为1:3;
(4)将等体积、等物质的量浓度的B和C混合后,所得溶液的pH约为7,原因是醋酸根离子的水解程度与铵根离子的水解程度相当;
(5)室温时在一定体积0.4mol/L的E溶液中,加入一定体积的0.1mol/L的D溶液时,混合溶液pH=13,若混合后溶液的体积变化忽略不计,则D、E溶液的体积之比是3:2.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.某校化学课外兴趣小组的同学在研究性学习课上展示了一套如图所示实验装(假设每步化学反应都完全,氧化铁样品中的杂质不参加反应).查阅资料:草酸在浓硫酸存在时加热发生如下反应:H2C2O4$\frac{\underline{\;浓硫酸\;}}{加热}$CO↑+CO2↑+H2O.通过讨论,同学们对这套装置有了多种认识.

(1)第一小组的同学说:用该实验装置可以检验一氧化碳与氧化铁反应的产物,其中B装置的作用吸收CO2;E装置的作用检验D中的氧化产物;一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2
(2)第二小组的同学说:利用这套装置还可以测定氧化铁样品中氧化铁的质量分数.他们的测定方法是:称取氧化铁样品10.0g,完全反应并冷却后再称量剩余固体的总质量为7.6g.计算实验测得氧化铁样品中氧化铁的质量分为80%.
(3)第三小组同学说:利用这套装置还有其它测定样品中氧化铁的质量分数的方法:先称量氧化铁样品的质量,再分别称量E装置在反应前后的总质量,即可计算求得样品中氧化铁的质量分数.但按此方法实际实验测定结果却偏大,分析造成这种误差的原因可能是E中可能吸收草酸分解生成的部分二氧化碳及CO还原氧化铁生成的二氧化碳,还可能吸收空气中的二氧化碳.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.按要求完成下列问题:
(1) 的名称是2-甲基-2-丁烯
(2)的分子式是C10H18O
(3)一氯代物的同分异构体有2种,二氯代物的同分异构体有4种的烷烃是B
A.乙烷        B.丙烷     C.正丁烷       D.新戊烷.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

4.为探究亚硫酸钠的热稳定性,某研究性学习小组将无水亚硫酸钠隔绝空气加热,并利用受热后的固体试样和下图所示的实验装置进行实验.请回答下列有关问题:
(1)查阅资料:无水亚硫酸钠隔绝空气受热到600℃才开始分解,且分解产物只有硫化钠和另外一种固体.如果加热温度低于600℃,向所得冷却后固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量,在滴加稀盐酸的整个过程中HSO3-的物质的量浓度变化趋势为先逐渐增大,后逐渐减小;
(2)如果加热温度为700℃,向所得冷却后固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量,观察到烧瓶中出现淡黄色沉淀,且有大量气泡产生,则反应生成淡黄色沉淀的离子方程式为2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O;此时在B、C两装置中可能观察到的现象为B中品红溶液褪色,C中无明显变化.(或答“B中无明显变化,C中产生黑色沉淀”).
(3)在(2)中滴加足量盐酸后,烧瓶内除Cl-外,还存在另一种浓度较大的阴离子(X).为检验该阴离子(X),先取固体试样溶于水配成溶液,然后按以下两种实验方案检验阴离子(X),你认为合理的方案是乙(填“甲”或“乙”),请说明另一方案不合理的原  因甲中先加入具有强氧化性的稀HNO3,它能将SO32-氧化成SO42-,不能判定是否生成SO42-
方案甲:取少量试样溶液于试管中,先加稀HNO3,再加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明该离子存在.
方案乙:取少量试样溶液于试管中,先加稀HCl,再加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明该离子存在.
(4)写出Na2SO3固体加热到600℃以上分解的化学方程式4Na2SO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S+3Na2SO4

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.某校化学探究小组成员讨论下列Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四种仪器装置的气体制备与性质实验的用法,其中不合理的是(  )
A.装置Ⅰ:可以用来验证碳的非金属性比硅强
B.装置Ⅱ:橡皮管的作用是使水顺利流下
C.装置Ⅲ:不能检查该装置的气密性
D.装置Ⅳ:先从①口进气收集满二氧化碳,再从②口进气,可收集NO气体

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