【题目】甲烷是非常重要的能源和化工原料，请回答下列问题.
(1)如下图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为H2SO4溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒镀铜。
①a处应通入______(填“CH4”或“O2”)，b处电极上发生的电极反应式是___________；
②电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH______(填写“变大”“变小”或“不变”，下同)，装置Ⅱ中Cu2＋的物质的量浓度_______；
③若实验过程中Ⅱ中的铜片质量减少了2.56g，则Ⅰ中理论上消耗CH4的体积(标准状况)______L。
（2）若将装置Ⅱ中的两电极均改为石墨惰性电极：
①写出装置Ⅱ中发生的总化学反应方式________________________________。
②若用Ⅱ电解200 mL 0.05 mol·L－1的CuSO4溶液，一段时间后溶液中的Cu2+恰好完全析出，恢复至室温，溶液pH=__________(忽略电解过程中溶液体积变化)；若想将上述电解后的溶液恢复为与电解前的溶液相同，可以加入一定质量的__________(填序号)；
a．Cu b．CuO c．Cu(OH)2 d．CuSO4
【答案】CH4 O2+4H++4e-=2H2O 变大 不变 0.224 2CuSO4+2H2O
2Cu+O2↑+2H2SO4 1 b
【解析】
(1)由于Fe棒上镀Cu，则Cu棒发生氧化反应，作阳极，b电极作正极，a电极作负极，CH4在a处通入，O2在b处通入，由于硫酸作电解质溶液，则b极反应式为O2+4H＋+4e－=2H2O；
本题答案：CH4；O2+4H＋+4e－=2H2O；
②装置Ⅰ中总反应为：CH4＋2O2=CO2＋2H2O，水增多溶液体积增大，溶液的pH变大，电镀过程中两个电极生成的铜离子和消耗的铜离子相等，铜离子浓度不变；
本题答案：变大；不变
③CH4燃料电池中的化学方程式为CH4+2O2=CO2+2H2O，由电子守恒得CH4~4Cu，2.56 g Cu的物质的量为0．04 mol，则消耗CH40．01 mol，在标准状况下的体积为0．01mol×22．4 L·mol-1=0.224L。
本题答案：0.224L
（2）①若将装置Ⅱ中的两电极均改为石墨惰性电极，则阴极发生Cu 2+ +2e - ═Cu，阳极氢氧根离子放电，4OH - -4e - ═2H2O+O 2 ↑，总化学反应方式2CuSO4+2H2O
2Cu+O2↑+2H2SO4
本题答案：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4
②溶液中Cu2+恰好完全反应析出后，则析出的n（Cu）=0.2L×0.05 mol/ L=0.01 mol，生成的硫酸为0.01 mol，氢离子为0.02 mol，c（H+）=0.02 mol/0.2L=0.1 mol/ L，pH=1；电解硫酸铜溶液，溶液中的Cu2+恰好完全反应析出后，方程式为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，要想恢复到与电解前的溶液相同，应加入CuO。
本题答案：1；b
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】利用图示装置进行实验，反应进行足够长时间后装置II中实验现象正确的是
① | ② | ③ | II中实验现象 |
| |
A | 浓盐酸 | 碳酸钙 | 滴有酚酞的稀碳酸钠溶液 | 溶液由红色变为浅红色 | |
B | 浓氨水 | 氧化钙 | 硫酸亚铁溶液 | 产生大量白色沉淀 | |
C | 冰醋酸 | 乙醇和浓硫酸 | 饱和碳酸钠溶液 | 溶液分层，上层为油状液体 | |
D | NH4Cl溶液 | NaAlO2溶液 | 紫色石蕊试液 | 溶液由紫色变为蓝色 |
A. AB. BC. CD. D
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】Ⅰ．通过传感器可以监测空气中甲醛的含量。该传感器的原理
如图所示：
（1）该装置的主要能量转化形式是_______________。b为______极，发生的电极反应式为_________________。
（2）在传感器工作过程中，电解质溶液硫酸的浓度___________（填“增大”“减小”“不变”）。当电路中转移0.2 mol电子时，传感器内参加反应的HCHO为_______g。
Ⅱ．用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾（电解槽内的阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过）。
（1）该电解槽的阴极发生_____反应（填“氧化”“还原”）。
（2）制得的硫酸溶液从出口_______（填“A”、“D”）导出，并简述原因________________________________________________（请用化学用语和文字解释）。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】科学家用氮化镓材料与铜组装如图所示人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。下列说法不正确的是
A. 该过程是将太阳能转化为化学能的过程
B. GaN表面发生氧化反应：2H2O－4 e－=== O2↑＋4H＋
C. Cu表面的反应是：CO2＋8e－＋6H2O === CH4＋8OH
D. H+透过质子交换膜从左向右迁移
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】有人设计了如图所示实验，以确认某混合气体中含有 CH2=CH2 和SO2。
实验中提供的试剂有：A.品红溶液B.NaOH 溶液C.浓硫酸D.酸性 KMnO4 溶液试回答下列问题：
(1)写出图中①②③④ 装置盛放试剂的顺序为( 将上述有关试剂的序号填入空格内) ___________→___________→___________→___________。
(2)能说明混合气体中存在SO2 的现象是___________。
(3)能确定混合气体中存在乙烯的现象是___________。
(4)乙烯与溴水反应的化学方程式为_______，该反应的反应类型为______。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】氧化铬（Cr2O3）主要用于冶炼金属铬、有机化学合成的催化剂等.工业上是以铬铁矿[主要成份为Fe(CrO2)2，还含有Al2O3、SiO2等杂质]为主要原料进行生产，其主要工艺流程如下：
（1）亚铬酸亚铁[Fe(CrO2)2]中Cr的化合价是___________。
（2）焙烧时的主要反应为：4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2
8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2，其中被氧化的元素为___，每产生32g Fe2O3，转移电子的物质的量为_______，该步骤不能使用陶瓷容器，原因是_______。
（3）操作I包括过滤与洗涤，简述实验室中洗涤沉淀的操作：__________。
（4）硫磺在与铬酸钠的反应中转化为硫代硫酸钠，反应的离子方程式为___________，滤渣中除Al(OH)3外还有_______（填化学式）。
（5）某工厂用448 kg铬铁矿粉[含Fe(CrO2)280%]制备Cr2O3，最终得到产品182.4 kg，产率为______。
（6）Cr3+也有一定毒性，会污染水体，常温下要除去废液中多余的Cr3+，调节pH至少为_______，才能使铬离子沉淀完全 (已知：离子浓度小于1×10－5mol/L时沉淀就达完全， Cr(OH)3的Ksp=1.0×10－32)。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】常温下，0.2mol/L一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后，所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示，下列说法正确的是
A. HA是强酸
B. 该混合液pH=7
C. 图中x表示HA，Y表示OH-，Z表示H+
D. 该混合溶液中：c(A-)+c(Y)=c（Na+）
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】（1）0.4 mol某气体的体积为9.8 L，则该气体的摩尔体积为____________。
（2）有标准状况下的四种气体:①6.72 L CH4，②3.01×1023个H2分子，③3.4 g H2S，④0.2 mol NH3，则其体积按从大到小的顺序为:_________________（填序号）。
（3）标准状况下，测得1.92克某气体的体积为672 mL，则此气体的相对分子质量为__________
（4）实验室用Na2CO3·10H2O晶体配制0.5mol/L的Na2CO3溶液970mL，应称取Na2CO3·10H2O的质量是___________。
（5）某学生欲用12mol·L－1浓盐酸和蒸馏水配制500 mL 0.3 mol·L－1的稀盐酸。
①该学生需要量取________mL上述浓盐酸进行配制。
②下列实验操作会导致所配制的稀盐酸的物质的量浓度偏小的是__________（填序号）。
a.用量筒量取浓盐酸时俯视观察凹液面
b.将量取浓盐酸的量筒进行洗涤，并将洗涤液转移到容量瓶中
c.稀释浓盐酸时，未冷却到室温即转移到容量瓶中
d. 定容后经振荡、摇匀、静置，发现液面下降，再加适量的蒸馏水
e.容量瓶洗涤干净后未干燥
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】某有机物的结构简式如图所示，Na、NaOH、NaHCO3分别与等物质的量的该物质恰好反应时，Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为( )
A. 3∶3∶2B. 3∶2∶1
C. 1∶1∶1D. 3∶2∶2
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com
