【题目】钠硫电池作为一种新型储能电池,其应用逐渐得到重视和发展。钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2SX)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如图1所示:
(1)根据表数据,请你判断该电池工作的适宜应控制
在_____(填字母)范围内。
A.100℃以下 B.100~300℃
C.300~350℃ D.350~2050℃
物质 | Na | S | Al2O3 |
熔点/℃ | 97.8 | 115 | 2050 |
沸点/℃ | 892 | 444.6 | 2980 |
(2)放电时,电极A为_____极,电极B发生_____反应(填“氧化或还原”)。
(3)充电时,总反应为Na2Sx=2Na+xS,则阳极的电极反应式为:________________。
(4)若把钠硫电池作为电源,电解槽内装有KI及淀粉溶液如图2所示,槽内的中间用阴离子交换膜隔开。通电一段时间后,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。则右侧发生的电极方程式:________________;试分析左侧溶液蓝色逐渐变浅的可能原因是:___________________。
【答案】 C 负 还原 Sx2﹣﹣2e﹣═xS 2H2O+2e﹣=H2↑+2OH 右侧溶液中生成的OH﹣通过阴离子交换膜进入左侧溶液,并与左侧溶液中I2反应
【解析】(1)原电池工作时,控制的温度应为满足Na、S为熔融状态,则温度应高于115℃而低于444.6℃,只有C符合,故答案为:C;
(2)放电时,Na被氧化,应为原电池负极,电极B是正极,发生还原反应,故答案为:负;还原;
(3)充电时,是电解池反应,阳极反应为:Sx2--2e-=xS,故答案为:Sx2--2e-=xS;
(4)根据以上分析,左侧溶液变蓝色,生成I2,左侧电极为阳极,电极反应为:2I--2e-=I2,右侧电极为阴极,电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,右侧I-、OH-通过阴离子交换膜向左侧移动,发生反应3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O,一段时间后,蓝色变浅,故答案为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-;右侧溶液中生成的OH-通过阴离子交换膜进入左侧溶液,并与左侧溶液中I2反应。
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【题目】(12分)下表是元素周期表的一部分,请针对表中所列标号为①~⑩的元素回答下列问题。
族 | IA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
二 | ① | ② | ③ | ④ | ||||
三 | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | ⑨ | ⑩ |
(1)非金属性最强的元素是______(填元素符号,下同),形成化合物种类最多的元素是_______。
(2)第三周期元素除⑩外原子半径最小的是______(填元素符号),这些元素的最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是__________(填化学式,下同),具有两性的是____________。
(3)⑤⑥⑦单质的活泼性顺序为______>______>______ (填元素符号),判断的实验依据是________________________________________________(写出一种)。
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【题目】下表是元素周期表的一部分,表中的每个字母代表一种元素,请根据要求回答问题。
族 周期 | ⅠA | 0 | |||||||
1 | a | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | ||
2 | b | c | d | ||||||
3 | e | f | g |
(1)元素g在元素周期表的位置为____________________。
(2)b和g两种元素的原子半径大小关系:b______g(填“>”或“<”).
(3)由原子个数比为1:1:1的a、b、c三种元素组成的共价化合物X,共形成4对共用电子对,则X的结构式为______________。
(4)f的最高价氧化物与e的最高价氧化物对应的水化物在溶液中反应的离子方程式为_________________________。
(5)A、B、D、E是由上述部分元素组成的化合物,它们之间的转化关系如图所示(部分产物已略去)。A、B、D的焰色反应均呈黄色,水溶液均为碱性。请回答:
①E的电子式为_______________,B的化学式为____________________。
②A中的化学键类型为____________________
③自然界中存在B、D和H2O按一定比例结晶而成的固体。取一定量该固体溶于水配成100mL溶液,测得溶液中金属阳离子的浓度为0.5mo/L。若取相同质量的固体加热至质量不再发生变化,剩余固体的质量为___________g。
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【题目】俄罗斯用“质子—M”号运载火箭成功将“光线”号卫星送入预定轨道,发射用的运载火箭使用的是以液氢为燃烧剂,液氧为氧化剂的高能低温推进剂,已知:
(1)H2(g)=H2(l) △H1=-0.92kJ·mol-1
(2)O2(g)=O2(l) △H2=-6.84kJ·mol-1
(3)如图:
下列说法正确的是( )
A. 2mol H2(g)与1molO2(g)所具有的总能量比2molH2O(g)所具有的总能量低
B. 火箭中液氢燃烧的热化学方程式为:2H2(l)+O2(l)=2H2O(g) △H=-474.92kJ·mol-1
C. 氢气的燃烧热为△H=-241.8kJ·mol-1
D. H2O(g)变成H2O(l)的过程中,断键吸收的能量小于成键放出的能量
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【题目】Ⅰ.(1)298K时,0.5 mol C2H4 (g)完全燃烧生成二氧化碳和液态水,放出705.5kJ的热量。请写出该反应的热化学方程式______________________。
(2)Na2SO3具有还原性,其水溶液可以吸收Cl2(g),减少环境污染。
已知反应: Na2SO3(aq)+Cl2(g)+H2O(l)=Na2SO4(aq)+2HCl(aq) ΔH1=a kJ·mol1
Cl2(g)+H2O(l)=HCl(aq)+HClO(aq) ΔH2=b kJ·mol1
试写出Na2SO3(aq)与HClO(aq)反应的热化学方程式:________________________。
Ⅱ.红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)是重要的化工原料,工业上用铬铁矿(主要成分是FeO·Cr2O3)制备红矾钠的过程中会发生如下反应:4FeO(s)+4Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2(g) 8Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2(g) ΔH<0
(1)请写出上述反应的化学平衡常数表达式:K=_____________________。
(2)如图1所示,在0~2min内CO2的平均反应速率为____________________。
(3)图1、图2表示上述反应在2min时达到平衡、在4min时因改变某个条件而发生变化的曲线。由图1判断,反应进行至4min时,曲线发生变化的原因是______________(用文字表达);由图2判断,4min到6min的曲线变化的原因可能是________(填写序号)。
a.升高温度 b.加催化剂 c.通入O2 d.缩小容器体积
(4)工业上可用上述反应中的副产物CO2来生产甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。
已知该反应能自发进行,则下列图像正确的是____________。
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【题目】下列说法或有关化学用语的表达正确的是( )
A. 在基态多电子原子中,p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B. 基态Fe原子的外围电子排布图为
C. 因氧元素电负性比氮元素大,故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大
D. 根据原子核外电子排布的特点,Cu在元素周期表中位于s区
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【题目】三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题:
(1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等,写出该反应的化学方程式__________。
(2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:
2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g) ΔH1=48 kJ·mol1
3SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3 (g) ΔH2=30 kJ·mol1
则反应4SiHCl3(g)SiH4(g)+ 3SiCl4(g)的ΔH=__________ kJ·mol1。
(3)对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
①343 K时反应的平衡转化率α=_________%。平衡常数K343 K=__________(保留2位小数)。
②在343 K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是___________;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有____________、___________。
③比较a、b处反应速率大小:υa________υb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率υ=υ正υ逆=,k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数,计算a处=__________(保留1位小数)。
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【题目】将50g溶质质量分数为ω1,物质的量浓度为c1的较浓氨水沿玻璃棒加入到VmL水中,稀释后得到溶质质量分数为ω2,物质的量浓度为c2的稀氨水。若c1=2c2,则( )
A.ω1>2ω2,V>50
B.ω1<2ω2,V<50
C.ω1=2ω2,V<50
D.ω1>2ω2,V<50
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【题目】绿色化学又称环境友好化学,它的主要特点之一是提高原子的利用率,使原料中所有的原子全部 转化到产品中,实现“零排放”。下列反应符合绿色化学这一特点的是
A. 工业冶炼 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
B. 用生石灰制熟石灰 CaO+H2O=Ca(OH)2
C. 实验室制取二氧化碳 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
D. 实验室制取氢气 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
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