【题目】I.被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池。如图为氢氧燃料电池的结构示意图,电解质溶液为KOH溶液,电极材料为疏松多孔石墨棒.当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时,便可在闭合回路中不断地产生电流.
试回答下列问题:
(1)燃料电池的优点是___________;电解质溶液中的OH—移向______极(填“负”或“正”)。
(2)写出此氢氧燃料电池工作时,负极反应式:_______________________________;正极反应式:____________________________。
(3)若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时,负极反应式为:_______________________________。
II.将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,若该电池中两电极的总质量为80g,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称重,总质量为41g,计算:
(4)通过导线的电子数为__________(用NA表示)。
【答案】能量利用率高,绿色无污染 负 2H2—4e-+4OH-=4H2O 2H2O+O2+4e-=4OH- CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O 1.2NA
【解析】
(1)因为是氧气和氢气的燃料电池,产物是水,并且氧气和氢气的燃烧放出的热量高,所以燃料电池的优点是能量利用率高,绿色无污染;根据原电池工作原理,在电解质溶液中,阴离子向负极移动,氧离子向正极移动,故电解质溶液中的OH—向负极移动,故答案为:能量利用率高,绿色无污染;负。
(2)氢氧燃料电池以KOH溶液为电解质溶液时,负极上发生的电极反应是氢气失电子和氢氧根离子生成水,发生氧化反应,所以电极反应式为2H2-4e-+4OH=4H2O;正极上发生的电极反应是氧气得电子和水生成氢氧根,发生还原反应,所以电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,负极中故答案为:2H2-4e-+4OH-=4H2O;O2+2H2O+4e-=4OH-。
(3)甲烷燃料电池以KOH溶液为电解质溶液时,负极上是甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水的氧化反应,所以电极反应式为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,故答案为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O。
(4)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,锌作负极失电子发生氧化反应,硫酸中的氢离子作氧化剂得电子发生还原反应。若该电池中两电极的总质量为80g,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称重,总质量为41g,质量减少了39g,根据原电池工作原理知道减少的质量是锌失电子,变成锌离子,所以通过导线的电子数为:×2NA=1.2NA,故答案为:1.2NA。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:
请回答下列问题:
(1)第①步Cu与酸反应的离子方程式为_______________________________________;得到滤渣1的主要成分为_________________________________________________。
(2)第②步加H2O2的作用是______________________,使用H2O2的优点是_____________。
(3)用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是________________________。
(4)由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O,探究小组设计了三种方案:
上述三种方案中,_________________方案不可行,原因是____________________,从原子利用率角度考虑,___________方案更合理。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】用如图所示装置和相应试剂能达到实验目的的是
选项 | 实验目的 | 试剂a | 试剂b | 试剂c | 装置 |
A | 验证非金属性:N>C>Si | 稀硝酸 | Na2CO3 | Na2SiO3溶液 | |
B | 验证氧化性:Cl2>Br2 | 浓盐酸 | KMnO4 | FeBr2溶液 | |
C | 验证SO2有还原性 | 浓硫酸 | Na2SO3 | KMnO4溶液 | |
D | 除去Na2SO3中的Na2SO4 | 氯水 | 混合物 | NaOH溶液 |
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】亚硝酰氯(NOCl,熔点:-64.5 ℃,沸点:-5.5 ℃)是一种黄色气体,遇水反应生成一种氯化物和两种氮化物。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。
(1)甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2,制备装置如下图所示:
①制备NO发生装置可以选用___________________(填写字母代号),请写出发生反应的离子方程式:___________________。
②欲收集一瓶干燥的氯气,选择装置,其连接顺序为:a→ __________________(按气流方向,用小写字母表示)。
(2)乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl,装置如图所示:
①实验室也可用X装置制备NO,X装置的优点为________________________________。
②检验装置气密性并装入药品,打开K2,然后再打开 ____________,通入一段时间气体,其目的为___________________________,然后进行其他操作,当Z有一定量液体生成时,停止实验。
③若无装置Y,则Z中NOCl可能发生反应的化学方程式为________________________。
④若尾气处理装置连接上图烧杯中导管d,则烧杯中可加入 __________溶液。
(3)取Z中所得液体mg溶于水,配制成250mL溶液,取出25.00mL,以K2CrO4溶液为指示剂,用cmolL-1AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为22.50mL。则亚硝酰氯(NOC1)的质量分数为________(用代数式表示)。
[已知:Ag2CrO4为砖红色固体;Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1×10-12]
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列除杂的操作方法,正确的是( )
A.NH3中混有少量水蒸气:通过装有浓硫酸的洗气瓶
B.NO中混有少量NO2气体:用水洗涤后再干燥
C.食盐中混有少量NH4Cl:加过量氢氧化钾溶液后加热蒸干
D.硝酸中混有少量硫酸:加适量BaCl2后再过滤
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知可逆反应:M(g)+N(g)P(g)+Q(g);△H>0,
请回答下列问题:
(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(M)=" 1" mol·L-1, c(N)="2.4" mol·L-1,达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为 。
(2)若反应温度升高,M的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c(M)=" 4" mol·L-1,c(N)=amol·L-1;达到平衡后,c(P)="2" mol·L-1,a= 。
(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度为:c(M)="c(N)=" bmol·L-1,达到平衡后,M的转化率为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】C—C单键可以绕键轴旋转,其结构简式如下可表示为的烃,下列说法中正确的是
A. 该烃是苯的同系物B. 分子中最多有6个碳原子处于同一直线上
C. 该烃的一氯代物最多有四种D. 分子中至少有10个碳原子处于同一平面上
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