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13.氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置.其工作原理如图所示,该电池的电极表面镀了一层细小的铂粉,已知铂吸附气体的能力强,且性质稳定.
(1)氢氧燃料电池能量转化的主要形式是化学能转化为电能(填“电能转化为化学能”或“化学能转化为电能”).
(2)通入H2的电极为负极(填“正极”或“负极”),该电极的电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O.
(3)电极表面镀铂粉的原因是增大电极单位面积吸附H2、O2分子数,加快反应速率.
(4)随着电池不断放电,电解质溶液的碱性减弱(填“增强”“减弱”或“不变”).

分析 (1)氢氧燃料电池属于原电池,化学能转化为电能;
(2)负极上燃料失电子发生氧化反应;
(3)反应物的接触面积越大,反应速率越快;
(4)氢氧燃料电池总反应为氢气与氧气反应生成水,导致电解质溶液KOH浓度降低,据此判断.

解答 解:(1)氢氧燃料电池属于原电池,所以是将化学能转化为电能的装置,故答案为:化学能转变为电能;
(2)负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水,电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O,故答案为:负极;H2-2e-+2OH-=2H2O;
(3)反应物的接触面积越大,反应速率越快,电极表面镀铂粉,增大电极单位面积吸附H2、O2分子数,加快反应速率,故答案为:增大电极单位面积吸附H2、O2分子数,加快反应速率;
(4)氢氧燃料电池总反应为氢气与氧气反应生成水,导致电解质溶液KOH浓度降低,碱性减弱,故答案为:减弱.

点评 本题考查了原电池工作原理,写电极反应式要注意结合电解质溶液书写,如果电解质溶液不同,虽然原料相同,电极反应式也不同,如氢氧燃料电池,当电解质为酸或碱,电极反应式就不同.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.1915年诺贝尔物理学奖授予HenryBragg和LawrenceBragg,以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献.
(1)科学家通过X射线探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似,其中三种晶体的晶格能数据如表:
晶体NaClKC1CaO
晶格能/(kJ•mol-1)7867153401
四种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是MgO>CaO>NaCl>KCl,Na原子核外有4  种不同的能级.
(2)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键,又含有氢键,其结构示意图可简单表示如图,其中配位键和氢键均采用虚线表示.
①实验证明,用蒸汽密度法测得的H2O的相对分子质量比用化学式计算出来的相对分子质量要大,原因是水分子间存在氢键,氢键会使水分子成为缔合水分子,所以计算出来的相对分子质量较大.
②SO42-中S原子的杂化类型是sp3,与其互为等电子体的离子有ClO4-、PO43-(任写两种)
③已知[Cu( NH34]2+具有对称的空间构型,[Cu( NH34]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,用[Cu(NH34]2+的空间构型为平面正方形
④写出基态Cu2+的外围电子排布式3d9;金属钢采用面心立方堆积方式,已知Cu原子的半径为r pm,NA表示阿伏加徳罗常数,金属铜的密度是$\frac{4×64}{{N}_{A}(2\sqrt{2}r×1{0}^{-10})^{3}}$  g/cm3(列出计算式).

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

4.苯甲酸乙酯(C9H10O2)稍有水果气味,用于配制香水香精和人造精油,大量用于食品工业中,也可用作有机合成中间体、溶剂等.其制备方法为:
+C2H5OH$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{?}$+H2O
已知:
颜色、状态沸点(℃)密度(g•cm-3
苯甲酸*无色片状晶休2491.2659
苯甲酸乙酯无色澄清液体212.61.05
乙醇无色澄清液体78.30.7893
环己烷无色澄清液体80.80.7318
*苯甲酸在100℃会迅速升华.实验步骤如下:
①在圆底烧瓶中加入12.20g苯甲酸、25mL乙醇(过量)、20mL 环己烷,以及4mL浓硫酸,混合均匀并加入沸石,按如图所示装好仪器,控制温度在65〜70℃加热回流2h.反应时环己烷一乙醇-水会形成“共沸物”(沸点62.6℃)蒸馏出来,再利用分水器不断分离除去反应生成的水,回流环己烷和乙醇.
②反应结束,打开旋塞放出分水器中液体后,关闭旋塞.继续加热,至分水器中收集到的液体不再明显增加,停止加热.
③将烧瓶内反应液倒人盛有适量水的烧杯中,分批加入Na2CO3至溶液呈中性.
④用分液漏斗分出有机层,水层用25mL乙醚萃取分液,然后合并至有机层.加入氯化钙,对粗产物进行蒸馏(装置如图所示),低温蒸出乙醚后,继续升温,接收210〜213℃的馏分.
⑤检验合格,测得产品体积为13.16mL.
(1)在该实验中,圆底烧瓶的容积最适合的是C(填入正确选项前的字母).
A.25mL         B.50mL         C.100mL      D.250mL
(2)步骤①中沸石的作用是防爆沸,使用分水器不断分离除去水的目的是使平衡不断地向正向移动.
(3)骤②中应控制馏分的温度在C.°
A.215〜220℃B.85〜90℃C.78〜80℃D.65〜70℃
(4)步骤③加入Na2CO3的作用是除去苯甲酸乙酯中的苯甲酸;若Na2CO3加入不足,在之后蒸馏时,蒸馏烧瓶中可见到白烟生成,产生该现象的原因是在苯甲酸乙酯中有未除净的苯甲酸,受热至100℃时升华.
(5)关于步骤④中的萃取分液操作叙述正确的是AD
A.水溶液中加入乙醚,转移至分液漏斗中,塞上玻璃塞,分液漏斗倒转过来,用力振摇
B.振摇几次后需打开分液漏斗下口的玻璃塞放气
C.经几次振摇并放气后,手持分液漏斗静置待液体分层
D.放出液体时,应打开上口玻璃塞或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔
(6)计算本实验的产率为92.12%.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.常温下,下列关于溶液的说法不正确的是(  )
①加水稀释FeCl3溶液,$\frac{c(F{e}^{3+})}{c(C{l}^{-})}$的值减小
②浓度均为0.1mol•L-l的Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中:2c(Na+)=3[c(CO32-)+c(HCO3-)]
③向0.1mol•L-1的氨水中滴加等浓度的盐酸,恰好中和时溶液的pH=a,则溶液中由水电离产生的c(OH-)=10-amol•L-1
④pH=3的醋酸溶液与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合.反应后所得溶液中:c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(Na+
⑤Na2S 稀溶液中:c(OH-)=c(H+)+c( H2S)+c( HS-
A.②⑤B.①②⑤C.②③④⑤D.①②④

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.下列各组微粒具有相同的质子数和电子数的是(  )
A.OH-、H2OB.NH3、NH4+C.H3O+、NH2-D.HC1、H2S

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.下列关于元素周期表的描述正确的是(  )
A.有7个周期,18个族
B.第IA族元素也称为碱金属元素
C.元素种类最多的族为第IIIB族
D.第七周期若排满,最多可排50种元素

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

5.填写下列空白:
(1)某元素的气态氢化物的化学式XH4,则其最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2XO3
(2))氧元素有三种核素16O、17O、18O,它们在自然界中所占的原子个数百分比分别为a%、b%、c%,则氧元素的相对原子质量为16a%+17b%+18c%.
(3)物质的量相同的H2O和D2O与足量钠反应,放出的气体的质量之比为1:2.
(4)X2-含中子N个,X的质量数为A,则1g X的氢化物中含质子的物质的量是$\frac{A-N+2}{A+2}$mol.
(5)铷和另一种碱金属形成的合金4.6g与足量的水反应后,产生0.2g氢气,则此合金中另一碱金属可能是:Li.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.糖类、油脂、蛋白质是人体重要的能源物质,请根据它们的性质回答以下问题:
(1)油脂在酸性和碱性条件下水解的共同产物是甘油(或丙三醇)(写名称).
(2)蛋白质的水解产物具有的官能团是-NH2、-COOH(写结构简式).
已知A是人体能消化的一种天然高分子化合物,B和C分别是A在不同条件下的水解产物,它们有如图转化关系,请根据该信息完成(3)~(4)小题.

(3)1molB完全氧化时可以放出2804KJ的热量,请写出其氧化的热化学方程式C6H12O6(s)+6O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H=-2804kJ.
(4)请设计实验证明A通过反应①已经全部水解,写出操作方法、现象和结论:取少量淀粉水解后的溶液,向其中加入碘水,若溶液不变蓝证明淀粉已经全部水解.

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科目:高中化学 来源: 题型:推断题

3.X、Y、Z、R、M、N为六种短周期元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如下图一所示,用化学用用语答问题:

(1)Z在周期表中的位置第二周期ⅤA族;M的原子结构示意图
(2)比较R、N、M三种元素简单离子的半径由小到大的顺序Na+<O2-<S2-
(3)化合物RYZ的电子式为,它能与双氧水在酸性条件下反应,生成两种无毒气体,其离子方程式为2CN-+5H2O2+2H+═N2↑+2CO2↑+6H2O.
(4)X和Y两种元素可以组成一种4原子气体分子,它的空间构型为直线型;已知常温下,1g 该物质完全燃烧放出akJ热量.写出表示该物质燃烧热的热化学方程式C2H2(g)+$\frac{5}{2}$O2(g)=2CO2(g)+H2O(l))△H=-26akJ/mol.
(5)上图二转化关系中的A、B、C、D四种化合物均由上述六种元素中的若干种构成,其中B为气体.
①若C的溶液呈酸性,则C溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-);
②若C的溶液呈碱性,则C可能是NaHCO3或NaHS(写出一种即可).

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同步练习册答案