【题目】目前科学家正在研究和完善一种以葡萄糖(C6H12O6)为燃料的微生物酸性燃料电池,其结构如图所示。该电池工作时有关说法正确的是
A.每消耗1 mol O2,理论上能生成标准状况下CO2气体22.4L
B.N电极为该电池的正极,M极上发生氧化反应
C.H+将会从M极区向N极区迁移
D.温度越高供电效果越好
【答案】A
【解析】
该燃料电池中,放电时,负极上葡萄糖失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应,电解质溶液呈酸性,负极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+,正极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O,结合原电池原理分析判断。
A.正极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O,对比负极反应可知,消耗1mol氧气生成1mol二氧化碳,标准状况下体积是22.4L,故A正确;
B.燃料电池中,通入氧气的为正极,M电极为该电池的正极,正极上发生还原反应,故B错误;
C.原电池中阳离子向正极移动,所以放电过程中,H+从N极区向M极区迁移,故C错误;
D.高温条件下,微生物会变性,该电池不能够在高温下工作,故D错误;
故选A。
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【题目】下列装置或操作能达到实验目的的是
① ② ③ ④
A. 装置①可用于证明SO2与NaOH溶液发生了反应
B. 若装置②中X为CCl4,可用于吸收氨气或氯化氢
C. 装置③可用于实验室从食盐水中提取氯化钠
D. 装置④可用于证明溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热生成乙烯
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【题目】下列有关使用的实验仪器及操作等说法正确的是( )
A.在分液实验中,待液体静置分层后,上、下层液体都应分别从分液漏斗下端的活塞放出
B.粗盐提纯中,可先加过量的Na2CO3溶液再加过量的BaCl2溶液来除去Ca2+和SO42-
C.利用蒸发浓缩冷却结晶的方法制备KNO3,对析出的KNO3晶体用酒精洗比用水洗好
D.制取蒸馏水的实验中,球形冷凝管的冷水应从下口进入,上口流出
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【题目】常温时,将足量的CaCO3固体分别加入同体积下列各溶液中,CaCO3溶解最少的是
A.1 mol·L-1的Na2CO3溶液B.2 mol·L-1的K2CO3溶液
C.2 mol·L-1的HCl溶液D.1 mol·L-1的NaCl溶液
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【题目】硫代硫酸钠俗称保险粉,可用于照相业作定影剂、纸浆漂白作脱氯剂等。实验室用SO2通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中来制备硫代硫酸钠。本实验对Na2S纯度要求较高,利用项图所示的装置可将工业级的Na2S提纯。已知Na2S常温下微溶于酒精,加热时溶解度迅速增大,杂质不溶于酒精。提纯过程为:将已称量好的工业级Na2S放入圆底烧瓶中,加入一定质量的酒精和少量水。按下图所示装配所需仪器,向冷凝管通入冷却水,同时水浴加热。待烧瓶中固体不再减少时,停止加热。将烧瓶取下,立即趁热过滤,再冷却结晶,过滤。将所得固体洗涤、干燥,得到Na2S9H2O晶体。
(1)下列说法不正确的是______。
A.将晶体转移至布氏漏斗时,若器壁上粘有少量晶体,应用冷水淋洗
B.抽滤时,为防止滤纸穿孔,可适当关小水龙头或多加一层滤纸
C.洗涤时,可用一定浓度的乙醇溶液洗涤晶体,目的是洗除晶体表面的杂质,易于得到干燥晶体
D.为加快产品的干燥,可高温烘干
E.在提纯过程中“趁热过滤”操作的目的是防止硫化钠结晶析岀而损失、去除杂质
(2)用下图所示装置制取Na2S2O3,其中盛放Na2SO3固体的玻璃仪器名称是______,三颈烧瓶中发生反应的化学方程式______。
(3)保险粉样品中Na2S2O35H2O的纯度(质量分数)可通过氧化还原滴定法测定,相关反应方程式为2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6,准确称取Wg样品于锥形瓶中,用适量蒸馏水溶解,并滴加淀粉溶液作指示剂。用0.1000mol/L碘的标准溶液进行滴定。请回答:
①到达滴定终点的标志______;
②滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为______,产品的纯度为______(设Na2S2O35H2O相对分子质量为M)。
③若滴定时振荡不充分,刚看到溶液局部变色就停止滴定,则会使样品中Na2S2O35H2O的纯度的测量结果______(“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(4)某研究小组以硫代硫酸钠与硫酸反应来探究外界条件对反应速率的影响,设计实验如下:
实验 编号 | 实验温度 /℃ | Na2S2O3 | H2SO4 | 蒸馏水体积 /mL | ||
体积/mL | 浓度/mol/L | 体积/mL | 浓度/mol/L | |||
① | 25 | 10 | 0.1 | 10 | 0.1 | 0 |
② | 25 | 5 | 0.1 | 10 | 0.1 | 5 |
③ | 25 | 5 | 0.2 | 10 | 0.2 | 5 |
④ | 50 | 5 | 0.1 | 10 | 0.1 | 5 |
⑤ | 50 | 10 | 0.2 | 5 | 0.2 | 5 |
下列有关说法不正确的是______。
A.该同学在实验中采用的研究方法是实验比较法
B.实验①和②探究其他条件不变时Na2S2O3浓度对相关反应速率的影响
C. 实验①和③溶液变浑浊的时间相同
D.其他条件不变时,探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验③和实验⑤
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【题目】(1)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚,反应的热化学方程式为:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-130.8 kJ/mol。请回答:
①一定条件下,上述反应达到平衡状态后,若改变反应的某一个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是________(填序号)。
a.逆反应速率先增大后减小
b.H2的转化率增大
c.反应物的体积百分含量减小
d.容器中的n(CO2)/n(H2)值变小
②在某压强下,合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如图所示。T1温度下,将6 mol CO2和12 mol H2充入2 L的密闭容器中,5 min后反应达到平衡状态,则0~5 min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=________;KA、KB、KC三者的大小关系是_____________。
③上述合成二甲醚的过程中,提高CO2的转化率可采取的措施有_______________ (任写两种)。
(2)用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液。若常温下,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4×10-7,K2=4×10-11,在NH4HCO3溶液中,c(NH4+)________c(HCO3-)(填“>”、“<”或“=”),试计算常温下反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=___________;NH4HCO3溶液中物料守恒表达式为_________。
(3)绿色“二甲醚燃料电池”在酸性溶液中负极的电极反应式为_________________。
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【题目】对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体,它常以浓硝酸为硝化剂,浓硫酸为催化剂,通过甲苯的硝化反应制备。
一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是:以发烟硝酸为硝化剂,固体NaHSO4为催化剂(可循环使用),在CCl4溶液中,加入乙酸酐(有脱水作用),45℃反应1h 。反应结束后,过滤,滤液分别用5% NaHCO3溶液、水洗至中性,再经分离提纯得到对硝基甲苯。
(1)上述实验中过滤的目的是________________________。
(2)滤液在分液漏斗中洗涤静置后,有机层处于______层(填“上”或'下”);放液时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还有_______________。
(3)下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。
催化剂 | n(催化剂) | 硝化产物中各种异构体质量分数(%) | 总产率(%) | ||
对硝基甲苯 | 邻硝基甲苯 | 间硝基甲苯 | |||
浓H2SO4 | 1.0 | 35.6 | 60.2 | 4.2 | 98.0 |
1.2 | 36.5 | 59.5 | 4.0 | 99.8 | |
NaHSO4 | 0.15 | 44.6 | 55.1 | 0.3 | 98.9 |
0.25 | 46.3 | 52.8 | 0.9 | 99.9 | |
0.32 | 47.9 | 51.8 | 0.3 | 99.9 | |
0.36 | 45.2 | 54.2 | 0.6 | 99.9 |
①NaHSO4催化制备对硝基甲苯时,催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为______________。
②由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知,甲苯硝化反应的特点是___________________。
③与浓硫酸催化甲苯硝化相比,NaHSO4催化甲苯硝化的优点有____________。
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【题目】(1)氮及其化合物的转化很有意义。下面是氮的氧化物在几种不同情况下的转化:
①已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H= -196.6 kJmol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H=-113.0kJmol-1
则SO2气体与NO2气体反应生成SO3气体和NO气体的热化学方程式为:______________。
②a.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使其反应达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图1所示。反应在c点________(“达到”或“未到”)平衡状态。
b.开始时,分别在该容器中加入Ⅰ:2mol SO2(g)和2 mol NO2(g)
Ⅱ:2 mol SO3(g)和2 mol NO(g)。则反应达到平衡时,比较容器Ⅰ和容器Ⅱ中反应平衡常数:Ⅰ____Ⅱ(填“>”“=”或“<”)。 .
(2)已知在温度为T时,CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=0.32,在该温度下,已知c始(CO)=1 molL-1,c始(H2O)=1 molL-1,某时刻经测定CO的转化率为10%,则该反应________(填“已经”或“没有”)达到平衡,原因是________。此时刻v正________v逆(填“>”或“<”)。 .
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【题目】对于反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)的平衡常数,下列说法正确的是
A. K=
B. K=
C. 增大c(H2O)或减小c(H2),会使该反应平衡常数减小
D. 改变反应的温度,平衡常数不一定变化
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