【题目】如图装置闭合电键K时,电流计A的指针将发生偏转。试回答:
(1)丙池是___(填“原电池”或“电解池”)。
(2)乙中Cu极的电极反应是___,若电路中有0.02mol电子通过,则甲中a电极溶解的质量为___g。
(3)闭合电键K一段时间后,丙池中生成二种气体和一种碱,则丙池中发生的总的离子反应方程式是___。
(4)如果要给丙中铁片上镀上一层Ag,则丙池应作何改进___。
(5)丙池中反应进行较长时间后,收集到标准状况下氢气2.24L。此时测得丙池溶液质量实际减少4.23g,含有碱0.100mol(不考虑气体在水中的溶解),则实际放出气体的物质的量是___mol。
【答案】电解池 Cu2++2e﹣=Cu 0.65 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ 把C电极换成Ag电极,把NaCl溶液换为硝酸银溶液 0.165
【解析】
(1)甲和乙形成原电池,所以丙有外加电源;
(2)乙中Cu极上阳离子得电子;根据电子与Zn的物质的量关系求算;
(3)丙池中是电解NaCl溶液生产氢气,氯气和氢氧化钠;
(4)如果要给丙中铁片上镀上一层Ag,则丙池为电镀池;
(5)根据电解NaCl溶液生产氢气,氯气和氢氧化钠的关系,已知碱0.100mol,求氯气,再由丙池溶液质量实际减少的量,求出氧气的质量。
(1)甲和乙形成原电池,所以丙有外加电源,属于电解池;
(2)乙中Cu极上铜离子得电子生成铜单质,其电极反应为:Cu2++2e-=Cu;Zn从0价升高到+2价失去2个电子,已知电路中有0.02mol电子通过,所以消耗的Zn为0.01mol,m(Zn)=nM=65g/mol×0.01mol=0.65g;
(3)丙池中是电解NaCl溶液生产氢气,氯气和氢氧化钠,其电解方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,对应的离子反应方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;
(4)要给丙中铁片上镀上一层Ag,则阳极应该为Ag电极,电解质溶液为AgNO3溶液,即把C电极换成Ag电极,把NaCl溶液换为硝酸银溶液;
(5)已知碱0.100mol,n(H2)===0.1mol,
2NaCl+2H2O 2NaOH + H2↑+Cl2↑;
0.1mol 0.05mol
所以m(H2)=nM=0.1mol×2g/mol=0.2g,m( Cl2)=nM=0.05mol×71g/mol=3.55g,丙池溶液质量实际减少4.23g,是氢气、氯气和氧气的质量和,所以m(O2)=4.23g-3.55g-0.2g=0.48g,所以n(O2)===0.015mol,因此实际放出气体的物质的量是:0.1mol+0.05mol+0.015mol=0.165mol。
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【题目】钛(Ti)被称为“未来金属”,广泛应用于国防、航空航天、生物材料等领域。钛的氯化物有如下转变关系:2TiCl3TiCl4↑+TiCl2回答下列问题。
(1)某同学所画基态 Cl-的外围电子排布图为,这违反了____________
(2)从结构角度解释 TiCl3中Ti(III)还原性较强的原因____________。
(3)钛的氯化物的部分物理性质如下表:
氯化物 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 |
TiCl4 | -24 | 136 | 可溶于非极性的甲苯和氯代烃 |
TiCl2 | 1035 | 1500 | 不溶于氯仿、乙醚 |
①TiCl4与TiCl2的晶体类型分别是____________。
②TiCl4与SO42-互为等电子体,因为它们____________相同;SO42-中心原子以3s轨道和3p轨道杂化。
(4)Ti的配合物有多种。Ti(CO)6、Ti(H2O)63+、TiF62-的配体所含原子中电负性最小的是__________;Ti(NO3)4的球棍结构如图,Ti的配位数是_____________
(5)钙钛矿(CaTiO3)是自然界中的一种常见矿物,其晶胞结构如图:
①设N为阿伏加德罗常数的值,计算一个晶胞的质量为______________g.
②假设O2-采用面心立方最密堆积,Ti4+与O2-相切,则=_________。
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【题目】化合物是一种高效消毒剂,其蒸汽和溶液都具有很强的杀菌能力,可用于目前新冠病毒疫情下的生活消毒。其中X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素。下列叙述正确的是
A.原子半径:X>Y>Z
B.元素的非金属性:X<Y<Z
C.该化合物中Z的化合价均呈-2 价
D.该化合物中 X、Y、Z都满足 8 电子稳定结构
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【题目】下列各组数据中,前者刚好是后者两倍的是 ( )
A. 2 mol H2O的摩尔质量和1 mol H2O的摩尔质量
B. 200 mL 1 mol·L-1氯化钙溶液中c(Cl-)和100 mL 2 mol·L-1氯化钾溶液中c(Cl-)
C. 64 g二氧化硫中氧原子数和标准状况下22.4 L一氧化碳中氧原子数
D. 20% NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度和10% NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度
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【题目】“低碳经济”备受关注,CO2的捕捉、排集、利用成为科学家研究的重要课题。太空舱产生的 CO2用下列反应捕捉,以实现 O2的循环利用。
Sabatier 反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
水电解反应:2H2O(l)2H2(g)+O2(g)
(1)将原料气按 n(CO2)∶ n(H2)=1∶4 置于密闭容器中发生 Sabatier 反应,测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示(虚线表示平衡曲线)。
①该反应的平衡常数 K 随温度升高而________(填“增大”或“减小”)。
②温度过高或过低均不利于该反应的进行,原因是________。
③下列措施能提高 CO2 转化效率的是________(填标号)。
A. 适当减压
B. 增大催化剂的比表面积
C. 反应器前段加热,后段冷却
D. 提高原料气中 CO2 所占比例
E. 合理控制反应器中气体的流速
(2)将一定量的 CO2(g)和 CH4(g)通入一恒容密闭容器中发生反应:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) Δ H =+248 kJ·mol-1。
为了探究该反应的反应速率与浓度的关系,起始时向恒容密闭容器中通入CO2 与CH4 ,使其物质的量浓度均为1.0mol·L-1,平衡时,根据相关数据绘制出两条反应速率与浓度关系曲线如图, v正~ c(CH4)和 v逆 ~ c(CO)。则与 v正~ c (CH4)相对应曲线是图中________(填“甲”或“乙”);该反应达到平衡后,某一时刻降低温度反应重新达到平衡,则此时曲线甲对应的平衡点可能为________(填“D”“E”或“F”)。
(3)用稀氨水喷雾捕集 CO2最终可得产品NH4HCO3。在捕集时,气相中有中间体 NH2COONH4(氨基甲酸铵)生成。现将一定量纯净的氨基甲酸铵置于恒容密闭容器中,分别在不同温度下进行反应:NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2 (g)。实验测得的有关数据见下表( t1 < t2 < t3 )
氨基甲酸铵分解反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。15℃时此反应的化学平衡常数 K =________。
(4)一种新的循环利用方案是用 Bosch 反应 CO2(g)+2H2(g) C(s)+2H2O(g)代替 Sabatier 反应。
① 已知 CO2(g)、H2O(g)的生成焓分别为–394 kJmol-1 、–242 kJmol-1 ,Bosch 反应的Δ H =________kJmol-1(生成焓指一定条件下由对应单质生成 1mol 化合物时的反应热)。
②一定条件下 Bosch 反应必须在高温下才能启动,原因是________。
③该新方案的优点是________。
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【题目】某化学实验小组设计如下实验装置制备SnCl4。
已知:a.金属锡熔点231 ℃,化学活泼性与铁相似;
b.干燥的氯气与熔融金属锡反应生成SnCl4,SnCl4的沸点114 ℃;
c.SnCl2、SnCl4均易与水蒸气反应,且Sn2+易被氧化。根据图甲装置回答:
(1)导管a的作用是____________________________________,实验时应先点燃______(填“I”或“IV”)处酒精灯。
(2)Ⅰ处装置中反应的离子方程式是________,试管Ⅱ中的试剂是____________________,Ⅲ中的试剂是____。
(3)装置V的作用是_________________,Ⅵ处装置最好选用________(填字母),其作用是________。
(4)实验结束后,欲回收利用装置Ⅰ中未反应完的MnO2,需要的玻璃仪器有______________。
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【题目】有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物,选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体,从而实现Cl-、SO42-和NO3-的相互分离。相应的实验过程可用如图表示:
请回答下列问题:
①沉淀A的化学式:________
②过程③中加入过量的Na2CO3的目的是_______________
③按此实验方案得到的溶液3中比原溶液多了___________离子(填化学式),除去该离子的方法是_________
④为了尽可能完全分离三种离子,步骤①②③过滤后都需要洗涤,请描述洗涤操作_____________
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【题目】按要求完成下列填空:
(1)氢氧化铝在碱性溶液中的电离方程式为_____。
(2)向FeSO4溶液中加几滴硫氰化钾溶液,无现象,再滴加用硫酸酸化过的H2O2,溶液变红。写出相应反应的离子方程式_____,_____。
(3)右为某烃的球棍模型,其名称(系统命名法)是_____
以下写出相应的化学方程式
(4)铝粉与二氧化锰混合物在高温下反应_____
(5)氢氧化亚铁置于潮湿的空气中_____
(6)向已酸化的FeCl3溶液中加入铜粉_____
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【题目】在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:平衡时测得A的浓度为0.50mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.30mol/L。下列有关判断正确的是
A.x+y﹤zB.平衡向正反应方向移动
C.B的转化率降低D.C的体积分数升高
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