【题目】电化学在化学工业有着广泛的应用,
(1)工业冶炼铝的化学方程式是___________________________;
(2)工业级氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质,可用离子交换法膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过),其工作原理如图所示。
①该电解槽的阳极反应式是________________________;
②除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口__________(填写“A”或“B”)导出。
(3)甲醇燃料电池由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染、可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。其工作原理如右图,质子交换膜左右两侧的溶液均为1L 1.5 mol/L H2SO4 溶液。
①通入气体a的电极是电池的________(填“正”或“负”)极,其电极反应式为___________________________________;
②当电池中有2 mol e-发生转移时,左右两侧溶液的质量差值为_________g。
【答案】 2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2 4OH- — 4e- = 2H2O + O2 B 负 CH3OH — 6e- +H2O =CO2 + 6H+ 24
【解析】(1)工业冶炼铝的化学方程式是2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑;
(2)①该电解槽的阳极反应式是4OH--4e-=2H2O+O2↑;
②阳离子向阴极移动,B为除去杂质的KOH,则除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口B导出,故答案为:B;
(3)①根据图知,交换膜是质子交换膜,则电解质溶液呈酸性,根据氢离子移动方向知,通入a的电极为负极、通入b的电极为正极,负极上甲醇失去电子发生氧化反应,负极反应式为 CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O;
②负极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+,当转移2mol电子时,左侧质量减轻×2×(44-32)g=4g,还要有2molH+通过质子交换膜进入右侧,质量减少2g,正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,右侧质量增加32g××2=16g,加上转移过来的2gH+,因此左右两侧溶液的质量之差为16g+2g+4g+2g=24g。
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【题目】下列有关钠和镁的说法中,不正确的是( )
A. 电解熔融NaCl可以得到金属钠
B. 金属钠在高温下能将TiCl4中的钛置换出来
C. 金属镁着火,可用氮气灭火
D. 金属镁燃烧后会发出耀眼的白光,因此常用来制造信号弹和焰火
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【题目】把200mL含有BaCl2和KCl溶液的混合溶液分成两等份,取一份加入含amol Na2SO4的溶液,恰好使钡离子完全沉淀;另取一份加入含bmol硝酸银的溶液,恰好使氯离子完全沉淀.则该混合溶液中钾离子的浓度为( )
A.0.5(b﹣2a)mol/L
B.5(b﹣2a)mol/L
C.0.5(b﹣a)mol/L
D.10(b﹣2a)mol/L
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【题目】随着原子序数的递增,八种短周期元素(用字母x、y、z……表示)的原子半径相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。
请回答下列问题:
(1)f在周期表中的位置为______________;x形成的阴离子的结构示意图为_____________________。
(2)比较d、e常见离子的半径大小:__________________(填化学式,下同);比较g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:_______________________。
(3)x、y、z、d四种元素能形成多种化合物。
①能形成离子化合物,其中一种x、y、z、d四种原子的个数比为5∶2∶1 ∶4,其化学式为__________________________。
②能形成共价化合物,写出其中一种的结构简式____________________________。
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【题目】下列下列说法正确的是
A. F-、Cl-、Br-、I-的还原性逐渐增强 B. HF、HC1、HBr、HI的沸点逐渐升高
C. K可以从NaCl溶液中置换出金属 D. 碱金属单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物
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【题目】根据下列要求,写出有关反应的化学方程式
(1)实验室制取氢气______________。
(2)用化学方法除去铜粉中的氧化铜________________。
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【题目】汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。
(1)已知:4CO(g)+2NO2(g) 4CO2(g)+N2(g) ΔH=-1 200 kJ·mol-1
对于该反应,温度不同(T2>T1)、其他条件相同时,下列图像正确的是________(填代号)。
(2)汽车尾气中CO与H2O(g)在一定条件下可以发生反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH<0。820 ℃时在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,起始时按照下表进行投料,达到平衡状态,K=1.0。
起始物质的量 | 甲 | 乙 | 丙 |
n(H2O)/mol | 0.10 | 0.20 | 0.20 |
n(CO)/mol | 0.10 | 0.10 | 0.20 |
①平衡时,甲容器中CO的转化率是____________。比较下列容器中CO的转化率:乙________甲;丙________甲(填“>”、“=”或“<”)。
②丙容器中,通过改变温度,使CO的平衡转化率增大,则温度____________(填“升高”或“降低”),平衡常数K__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
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【题目】铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成的重要还原剂。某课题组经查阅资料后设计合成铝氢化钠的流程如图所示。
已知:①AlCl3、NaH、NaAlH4遇水都能迅速发生反应。
②常温下,可用高锰酸钾、氯酸钾、重铬酸钾、次氯酸钙等与浓盐酸反应制取氯气。
(1)铝氢化钠遇水发生剧烈反应,甚至可能发生爆炸,其原因是_______
写出铝氢化钠与水反应的化学方程式_________
(2)甲同学设计实验制备无水氯化铝的装置如图所示。
①装置E中干燥管的作用是_______________________。
②点燃装置D处酒精灯之前 需先排尽装置内的空气,其操作方法是______。
(3)乙同学分析甲同学设计的装置后,认为只改变A、B、D中的试剂就可以用甲同学设计的装置制备NaH。
①试管B中的试剂改为____________________。
②若操作不当,则制得的NaH产品中可能含有的杂质有_______。
(4)丙同学设计以下3种装置测定铝氢化钠样品的纯度(假设杂质不参与反应)。
从易操作性、准确性角度考虑宜选装置___。如何判断铝氢化钠与水完全反应:___
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