【题目】I.铅蓄电池是典型的可充型电池,它的正负极隔板是惰性材料,电池总反应式为:Pb+PbO2+2 H2SO42PbSO4+2H2O,请完成下列问题:
(1)放电时:正极的电极反应式是____________________;电解液中H2SO4的浓度将变_______(填“大”或者“小”);当外电路通过1 mol电子时,理论上负极板的质量增加_________________g。
(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按如下图1连接,充电一段时间后,则在A电极上生成__________、B电极上生成__________,这种充电连接方式是否正确?_______(填“是”或者“否”)
(3)某同学设计利用电解法制取漂白液或Fe(OH)2的实验装置如上图2所示。若通过电解饱和食盐水来制漂白液,则b为电源的_____极,该装置中发生的总反应方程式为_____________________
若用于制Fe(OH)2,使用硫酸钠作电解质溶液,阳极选用_____________材料作电极。
II.已知一种锌铁电池的反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,该电池放电时,正极反应式为_______________________
【答案】PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O小48PbPbO2否正NaCl+H2ONaClO+H2铁FeO42-+4H2O+3 e-==Fe(OH)3+5OH-
【解析】
I. (1) 电池总反应式为:Pb+PbO2+2 H2SO42PbSO4+2H2O,,写出电极反应为:负极电极反应:Pb-2e-+SO42-=PbSO4,正极电极反应:PbO2+2e-+4H++SO42-= PbSO4+2H2O,由方程式可以知道反应消耗硫酸,则电解液中H2SO4的浓度将减少;当外电路通过1mol电子时,根据电子守恒计算理论上负极板的质量增加0.5mol×303g/mol-0.5mol×207g/mol=48g;
因此,本题正确答案是:PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O;小;48;
(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时,电极上是析出的PbSO4,若按题右图连接,B为阳极,应是失去电子发生氧化反应,A为阴极,是得到电子发生还原反应,实质是电解反应,B电极上发生反应为: PbSO4+2H2O-2e-= PbO2+4H++SO42- ,A电极发生反应为:PbSO4+2e-= Pb+SO42-,所以A电极上生成Pb,B极生成PbO2;这种充电连接方式是不正确的,应对换,
因此,本题正确答案是:Pb;PbO2;否;
(3) 电解饱和食盐水时,阴极上析出氢气,阳极上析出氯气,氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠,次氯酸钠是漂白液的有效成分,B电极上生成氯气,氯气的密度小于溶液的密度,所以生成的氯气上升,能和氢氧化钠溶液充分的接反应生成次氯酸钠,即B极是阳极,所以b为电源正极,该装置中发生的总反应方程式为NaCl+H2ONaClO+H2↑;
若用于制Fe(OH) 2 ,使用硫酸钠做电解质溶液,阴极上氢离子放电生成氢气,如果阳极是惰性电极,阳极上氢氧根离子放电生成氧气得不到氢氧化亚铁,所以阳极上应该是铁失电子生成亚铁离子,亚铁离子和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,故采用金属Fe作阳极,
因此,本题正确答案是:正;NaCl+H2ONaClO+H2↑;铁;
II.原电池中正极得到电子,发生还原反应。根据总的方程式可知,K2FeO4是氧化剂,在正极得到电子发生还原反应,电极反应式是FeO42-+4H2O+3 e-==Fe(OH)3+5OH-;
因此,本题正确答案是:FeO42-+4H2O+3 e-==Fe(OH)3+5OH-。
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【题目】已知水的电离方程式:H2OH++OH-。下列叙述中,正确的是
A. 升高温度,Kw增大,pH不变
B. 向水中加入氨水,平衡向逆反应方向移动,c(OH-)降低
C. 向水中加入少量硫酸,c(H+)增大,Kw不变
D. 向水中加入少量固体CH3COONa,平衡向逆反应方向移动,c(H+)降低
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【题目】下列化学反应的离子方程式正确的是
A.氢氧化镁中滴加盐酸:H++OH-=H2O
B.碳酸氢钙溶液中加入氢氧化钠溶液:HCO3-+OH-=CO32-+H2O
C.金属铝溶于氢氧化钠溶液:2Al +2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
D.用FeCl3溶液腐蚀铜电路板:Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
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【题目】研究氮氧化物的反应机理,对于消除其对环境的污染有重要意义。
(1)升高温度,绝大多数的化学反应速率增大,但是2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应速率却随着温度的升高而减小。查阅资料知:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步:
I.2NO(g) N2O2(g)(快) △H1<0 v1正=k1正c2(NO) v1逆=k1逆c(N2O2)
Ⅱ.N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)(慢) △H2<0 v2正=k2正c(N2O2)c(O2) v2逆=k2逆c2(NO2)
请回答下列问题:
①反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的△H=___________(用含△H1和△H2的式子表示)。一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态,请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=___________,升高温度,K值___________(填“增大”“减小”或“不变”)
②决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率的是反应Ⅱ,反应I的活化能E1与反应Ⅱ的活化能E2的大小关系为E1___________E2(填“>”“<”或“=”)。由实验数据得到v2正~c(O2)的关系可用图表示。当x点升高到某一温度时,反应重新达到平衡,则变为相应的点为___________(填字母)。
(2)通过图所示装置,可将汽车尾气中的NO、NO2转化为重要的化工原料HNO3,其中A、B为多孔惰性电极。该装置的负极是__________ (填“A”或“B”),B电极的电极反应式为__________。
(3)实验室可用NaOH溶液吸收NO2,反应为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液与0.2 mol NO2恰好完全反应得1L溶液甲,溶液乙为0.1mol/L的CH3COONa溶液,则两溶液中c(NO3-)、c (NO2-)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为__________(已知HNO2的电离常数Kα=7.1×10-4mol/L,CH3COOH的电离常数Kα=1.7×10-5mol/L)。可使溶液甲和溶液乙的pH相等的方法是__________。
a.向溶液甲中加适量水 b.向溶液甲中加适量NaOH
c.向溶液乙中加适量水 d.向溶液乙中加适量NaOH
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【题目】如图1所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙烧杯中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题:
(1)甲烷燃料电池负极电极反应式是___________;正极电极反应式是___________________
(2)石墨(C)为__________极,其电极反应式为____________________________;乙中总反应的离子方程式为__________________________________________________
(3)若在标准状况下,有2.24 L氧气参加反应,则丙装置中阴极析出铜的质量为_________g ;
(4)若将甲装置中的甲烷换成甲醇(CH3OH),KOH溶液换成稀硫酸,则负极电极反应式为___________,消耗等量氧气时,需要甲烷与甲醇的物质的量之比为_________。
(5)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理见图2,该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应式为________________________________
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【题目】大气污染物氟利昂—12的分子式是CF2Cl2,它是一种卤代烃,关于氟利昂—12的说法错误的是( )
A.它有两种同分异构体
B.化学性质虽稳定,但在紫外线照射下,可发生分解,产生的氯原子可引发损耗 O3的反应
C.大多数无色
D.它可看作甲烷分子的氢原子被氟、氯原子取代后的产物
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【题目】下列说法正确的是( )
A.氯水能导电,所以氯气是电解质
B.碳酸钙不溶于水,所以它是非电解质
C.固体磷酸是电解质,所以磷酸在熔融状态下和溶于水时都能导电
D.胆矾虽不能导电,但它属于电解质
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【题目】现有反应aA(g)+bB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,则
(1)该反应的逆反应是____反应(填“吸热或放热),且a+b___p(填“>”“<”或“=”)。
(2)减压时,A的质量分数______(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
(3)若加入B(体积不变),则A的转化率________,B的转化率________。
(4)若升高温度,则平衡时,B、C的浓度之比将________。
(5)若B是有色物质,A、C均为无色物质,则加入C(体积不变)时混合物的颜色________(填“变浅”“变深”或“不变”,下同),而维持容器内气体的压强不变,充入氖气时,混合物的颜色________。
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