【题目】第三代混合动力车,可以用电动机、内燃机或二者结合推动车轮。汽车上坡或加速时,电动机提供推动力,降低汽油的消耗;在下坡时,电池处于充电状态。
(1)混合动力车目前一般使用镍氢电池,该电池中镍的化合物为正极,储氢金属(以M表示)为负极,碱液(主要为KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理如图1所示,其总反应式为H2+2NiOOH2Ni(OH)2。根据所给信息判断,混合动力车上坡或加速时,乙电极周围溶液的pH___ (填“增大”、“减小”或“不变”),该电极的电极反应式为___。
图1 图2
(2)Cu2O是一种半导体材料,可通过如图2所示的电解装置制取,电解总反应式为2Cu+H2OCu2O+H2↑,阴极的电极反应式是________。用镍氢电池作为电源进行电解,当电池中有1 mol H2被消耗时,Cu2O的理论产量为___g。
【答案】增大 NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH- 2H++2e-=H2↑ 144
【解析】
(1)混合动力车上坡或加速时,发生的是放电过程,在乙电极,发生电极反应:NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-,该极附近氢氧根浓度增大,所以碱性增强,电极周围溶液的pH增大,故答案为:增大;NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-;
(2)在电解池中,阴极是阳离子氢离子发生得电子得还原反应,即2H++2e-=H2↑,根据电子守恒,当蓄电池中有1mol H2被消耗时,转移电子是2mol,当转移2mol电子时,根据电解反应:2Cu+H2OCu2O+H2↑,Cu2O的生成量为1mol,质量为144g,故答案为:2H++2e-=H2↑;144。
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【题目】硫酸亚铁煅烧反应为2FeSO4(s)X(g)+Fe2O3(s)+SO3(g),有关说法正确的是
A. 该反应中X为还原产物
B. X能使溴水退色,说明X具有漂白性
C. 该反应中每生成1 mol Fe2O3转移电子数约为6.02×1023
D. 该反应生成的气体通入足量Ba(NO3)2溶液中,可得到两种沉淀
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【题目】NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质,如图所示。
请回答下列问题:
(1)上述流程框图中属于电解质且存在熔融态导电的是________,属于非电解质的是_______。
(2)H2和Cl2的反应属于______________________(填字母。
A.化合反应 b.离子反应 c.氧化还原反应
(3)电解饱和NaCl溶液的化学方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。该反应中氧化产物是___________,每转移0.2mol电子,共产生标准状况下气体的总体积是_____L。
(4)Na2CO3溶液中通入少量HCl,发生反应的离子方程式为_______________________。
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【题目】铝(熔点660℃)是一种应用广泛的金属,镓(Ga)与铝同主族,曾被称为“类铝”,其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业上以铝土矿(含有Al2O3、Ga2O3、SiO2等物质)为原料提取Al2O3(熔点2045℃),并将Al2O3和冰晶石(Na3AlF6,六氟合铝酸钠)混合熔融后电解制得。回答下列问题:
(1)冶金工业上常用金属铝作还原剂冶炼钒、铬、锰等金属,写出铝与CrO3在高温下反应的化学方程式 ___________________。
(2)操作I得到滤渣的主要成分有________________ 。
(3)将0.1 mol/L AlCl3溶液和10% NH4F溶液等体积混合,充分反应后滴加氨水,无沉淀析出。则AlCl3与NH4F反应的化学方程式为 ________________ ;该实验所用试管及盛装NH4F溶液的试剂瓶均为塑料材质,原因是 _________________________。
(4)饮用水中的NO3-对人类健康会产生危害。为了降低饮用水中的NO3-的浓度,有研究人员建议在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2,该反应的离子方程式为_________ ,此方法的缺点是处理后的水中生成了AlO2-,仍然可能对人类健康产生危害,还需对该饮用水进行一系列后续处理。已知:25℃时,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Al(OH)3AlO2-+H++H2O K=1.0×10-13。25℃时,若欲使上述处理的水中AlO2-浓度降低到1.0×10-6 mol/L,则应调节至pH=____,此时水中=__________。
(5)工业上常用碳棒作电极电解熔融氧化铝的方法冶炼铝(如图所示)。
①阴极电极反应式为________________________ 。
②工业生产中,阳极材料要定期补充,其原因是:____________________。
(6)下列有关推理不合理的是 ______。
a.工业上可以用热还原法来制取Ga
b.酸性:Al(OH)3>Ga(OH)3
c.由最外层电子数相同可知,镓与铝的化学性质相似
d.可用GaCl3溶液、氨水和盐酸设计实验证明Ga(OH)3的两性
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【题目】计算填写下列内容:
(1)2.5molH2SO4的质量是___;
(2)H3PO4的摩尔质量为___;
(3)等质量的氧气和臭氧,他们原子的个数之比为___;
(4)6.02×1023个N2所含___mol质子。
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【题目】金属镍在电池和电镀等工业上具有广泛的用途,可镍也具有很强的毒性,若不进行回收处理,将对环境造成很大的影响,以下是以电镀废渣为原料获得NiSO46H2O的过程,已知,废渣中除含金属镍外,主要含有:Cu、Zn、Fe、Mg等元素的化合物。
部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见表.
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | CuS | ZnS | FeS | NiS | Al(OH)3 | Mg(OH)2 | Ni(OH)2 |
pH | 3.2 | 9.7 | ≥-0.42 | ≥2.5 | ≥7 | ≥7.5 | ≥5 | ≥8 | ≥8.5 |
(1)往废渣中加H2SO4酸浸,提高酸浸效率的方法有__(至少写出2点)。
(2)加Na2S同时调溶液的pH为3,目的是除去铜、锌等杂质,则往滤液Ⅱ中加入H2O2的反应的离子方程式为___。
(3)操作Ⅰ包括以下过程:__、__、过滤、洗涤、干燥.该洗涤过程不能用水洗涤,应该用__洗涤,目的是___。干燥有低温干燥和高温干燥,能否用高温干燥___,理由是____。
(4)滤液Ⅲ中加入NaOH溶液的目的是调节溶液的pH为8以除去Al3+以及少量的Mg2+,若向含有Mg2+、Al3+的溶液中滴加NaOH溶液,常温下当两种沉淀共存且溶液的pH=8时,c(Mg2+):c(Al3+)=__。{已知:25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.0×10-14;Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33}。
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【题目】硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO4 ·yH2O2·zH2O)的组成可通过下列实验测定:
①准确称取1.77g样品,配制成100.00mL溶液A。
②准确量取25.00mL溶液A,加入盐酸酸化的氯化钡溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体0.0025mol。
③准确量取25.00mL溶液A,加入适量的稀硫酸酸化后,用0.02mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点(KMnO4只与加合物中的H2O2发生反应),消耗KMnO4溶液25.00mL。回答下列问题:
(1)在步骤①中,所需玻璃仪器除了烧杯外还需要________________;
(2)在步骤①中,下列操作会使所配溶液浓度偏低的是_______(填字母);
A.在溶解过程中有少量液体溅出烧杯外
B.定容时仰视仪器上的刻度线
C.定容后震荡摇匀静置,发现液面低于刻度线,于是又加入少量水至刻度线
D.配制前容量瓶中有少量水
(3)③中的KMnO4溶液置于_______(“酸式”或“碱式”)滴定管中,滴定终点的现象是____________________,写出滴定中发生的离子反应方程式_______________;
(4)通过计算确定样品的组成为___________________。
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【题目】标准状况下的aLHCl(g)溶于1000g水中,得到的盐酸密度为bg·cm-3,则该盐酸的物质的量浓度是( )
A. mol·L-1B. mol·L-1
C. mol·L-1D. mol·L-1
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【题目】科学家研制出一种高性能水系酸碱双液锌一溴二次电池,其总反应为:Zn+2OH-+Br3-ZnO+H2O+3Br-,中间的双极性膜(BPM)能隔开酸碱双液且能允许K+通过,如图所示。下列说法正确的是( )
A.放电时,K+向石墨电极迁移
B.放电时,锌电极的电势高于石墨电极
C.充电时,阴极室的pH减小
D.充电时,石墨电极发生反应:Br3--2e-=3Br-
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