【题目】CO和联氨(N2H4)的性质及应用的研究是能源开发、环境保护的重要课题。
(1)①用CO、O2和KOH溶液可以制成碱性燃料电池,则该电池反应的离子方程式为________________。
②用CO、O2和固体电解质还可以制成如下图1所示的燃料电池,则电极d的电极反应式为______________。
(2)联氨的性质类似于氨气,将联氨通入CuO浊液中,有关物质的转化如图2所示。
①在图示2的转化中,化合价不变的元素是_________(填元素名称)。
②在转化过程中通入氧气发生反应后,溶液的pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。转化中当有1 mol N2H4参与反应时,需要消耗O2的物质的量为________。
③加入NaClO时发生的反应为:Cu(NH3)+2ClO-+2OH-=Cu(OH)2↓+2N2H4↑+2Cl-+2H2O
该反应需在80℃以上进行,其目的除了加快反应速率外,还有________、________
图3
(3)CO与SO2在铝矾土作催化剂、773 K条件下反应生成CO2和硫蒸气,该反应可用于从烟道气中回收硫,反应体系中各组分的物质的量与反应时间的关系如图3所示,写出该反应的化学方程式:____________。
【答案】(1)①2CO+O2+4OH-2CO32—+2H2O。②CO-2e-+O2-CO2。
(2)①钠和氢。②增大。1mol。③使氢氧化铜分解、降低联氨的溶解度,使其从溶液中逸出。
(3)4CO+2SO2=4CO2+S2。
【解析】试题分析:(1)①该燃料电池中,负极上CO失电子发生氧化反应生成二氧化碳,正极上氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子,二氧化碳和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,所以电池反应式为2CO+O2+4 OH-="2" CO32-+2H2O,故答案为:2CO+O2+4 OH-="2" CO32-+2H2O。
②d电极上CO生成二氧化碳,则该电极上失电子发生氧化反应,电极反应式为CO+O2--2e-=CO2,故答案为:CO+O2--2e-=CO2;
(2)根据图知,H、Na元素都在化合物中,化合价不变,故答案为:氢、钠;
②Cu(NH3)2+和氧气反应过程中,Cu元素化合价由+1价变为+2价,O元素化合价由0价变为-2价,氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,所以溶液的pH增大;转化中当有1mol N2H4参与反应时,转移电子物质的量=1mol×2×[0-(-2)]=4mol,根据转移电子相等得需要消耗O2的物质的量==1mol,故答案为:增大;1mol;
③温度高时氢氧化铜分解,且气体溶解度随温度升高而降低,从而促进反应向正反应方向进行,故答案为:氢氧化铜分解、降低联氨溶解度使其从溶液中逸出;
(3)根据图象知,反应物的物质的量变化量一个为(4-1)mol=3mol、一个为(2-0.5)mol=1.5mol,生成物的物质的量变化量一个为(3-0)mol=3mol、一个为(0.75-0)mol=0.75mol,则反应物、生成物的物质的量变化量之比等于其计量数之比=3mol:1.5mol:3mol:0.75mol=4:2:4:1,根据C原子守恒知,计量数是4的为CO、CO2,二氧化硫的计量数是2,硫单质的计量数是1,则生成的硫单质为S2,所以反应方程式为4CO+2SO2=4CO2+S2,故答案为:4CO+2SO2=4CO2+S2。
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【题目】物质发生化学反应时:①电子总数;②质子总数;③物质的结构;④分子总数;⑤物质所具有的总能量;⑥物质的总质量。反应前后肯定发生变化的是( )
A.①② B.⑤⑥ C.④⑥ D.③⑤
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【题目】已知:苯和卤代烃在催化剂的作用下可以生成烷基苯和卤化氢,A是水果的催熟剂,C是生活中常见的有机物,乙苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸。几种物质之间的转化关系如图所示(生成物中所有无机物均已略去)。
请回答下列问题:
⑴写出物质的结构简式:写出物质的结构简式:A____________,F_________,E__________。
⑵在①~⑥6个反应中,属于消去反应的是________(填编号)。
⑶写出下列反应的化学方程式:
①_____________________________;
②_____________________________;
⑥_____________________________。
H→I___________________________。
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【题目】下列说法错误的是( )
A、二氧化硅用于制备太阳能电池板
B、氯气可用于自来水杀菌消毒
C、从海水中提取物质不一定必须通过化学反应才能实现
D、氢氟酸不能保存在玻璃瓶中
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【题目】化学在工业生产和生活中都有重要应用,下列说法正确的是( )
A. 活性炭、氯水和SO2都会因氧化还原反应而使品红褪色
B. 水玻璃属于纯净物,可以用作黏合剂、木材防火剂
C. 物质燃烧时产生有色火焰的都是焰色反应的见证
D. 烧碱、次氯酸、四氯化碳均为电解质
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【题目】下列物质之间的相互关系不正确的是
A. 热稳定性:HCl>HI
B. O2和O3互为同素异形体
C. 酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3
D. 干冰和冰为同一种物质
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【题目】某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质,按下图所示装置进行实验,请回答下列问题:
(1)装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是 ,仪器B中发生反应的化学方程式为
(2)完成下面表格中的空白
装置编号 | 实验现象 | 反应的化学方程式 | NO2表现的化学性质 |
乙 | 淡黄色固体变白色 | Na2O2+2NO2=2NaNO3 | |
丙 | 氧化性 |
(3)取下装置丙中的试管C,向其中滴加足量的Na2SO3溶液,溶液颜色褪去,该过程中发生反应的离子方程式为 。
反应后的溶液中主要含有SO32—、SO42—、I—等阴离子,请填写鉴定SO32—、SO42—和I—的实验报告。
限选试剂:2mol/LHCl、1mol/LH2SO4、1mol/LBaCl2、1mol/LBa(NO3)2、CCl4、新制饱和溴水、新制饱和氯水。
编号 | 实验操作 | 预期现象和结论 |
步骤1 | 取少量待测液于试管A中,加入几滴新制得饱和溴水,振荡 | ,证明待测液中含有SO32— |
步骤2 | ||
步骤3 | 另取少量待测液于试管C中,加入足量氯水,再加入四氯化碳,振荡、静置后观察颜色 | ,证明待测液中含有I- |
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【题目】完成原电池问题。
Ⅰ.有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性,两人均使用相同镁片与铝片作电极,甲同学将电极放入2 mol/L H2SO4 溶液中,乙同学将电极放入2 mol/L的NaOH溶液中,如图所示。
请回答:
(1)写出甲池中正极的电极反应式: 。
(2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式:
负极: ;
总反应: 。
(3)如果甲、乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出______ 活动性更强,而乙会判断出______ 活动性更强(填写元素符号)。
(4)由此实验,可得到如下哪些正确结论?_________(填写字母序号)。
a.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
b.镁的金属性不一定比铝的金属性强
c.该实验说明金属活动性顺序已过时,已没有实用价值
d.上述实验反过来证明了“直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正负极”的做法是“不可靠”的
Ⅱ.市场上出售的“热敷袋”其主要成分是铁屑、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等。“热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝,启用时,打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后,会发现有大量铁锈存在。“热敷袋”放出的热量是利用了 而放出热量。
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