【題目】(1)SO2、CO、CO2、NOx是對環(huán)境影響較大的幾種氣體,對它們的合理控制和治理是優(yōu)化我們生存環(huán)境的有效途徑。利用電化學(xué)原理將CO、SO2轉(zhuǎn)化為重要化工原料, 裝置如圖所示。
①若A為CO, B為H2,C為CH3OH,則通入CO一極的電極反應(yīng)式為_____________。
②A為SO2, B為O2, C為H2SO4, 則負極反應(yīng)式為________________。
③若A為NO2, B為O2, C為HNO3,負極的電極反應(yīng)式為_________________。
(2)下圖所示的原電池裝置中,負極材料是_____。正極上能夠觀察到的現(xiàn)象是_______________。 負極的電極反應(yīng)式是_________________。原電池工作一段時間后,若消耗負極5.4g ,則放出氣體______mol。
(3)利用反應(yīng)Cu + Fe2(SO4)3=2FeSO4 + CuSO4設(shè)計一個原電池。
①在下面方格內(nèi)畫出實驗裝置圖________________。
②指出正極材料可以為_____,該電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為___________。
【答案】CO+4e-+4H+==CH3OH SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+ NO2-e-+H2O=NO3-+2H+ Al 有氣體生成 Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O 0.3 C(Ag等) Fe3++e-=Fe2+
【解析】
(1)①燃料電池中,通入氧化劑的電極是正極、通入還原劑的電極是負極,該反應(yīng)中C元素化合價由+2價變?yōu)?/span>-2價、H元素化合價由0價變?yōu)?/span>+1價,所以CO是氧化劑,發(fā)生還原反應(yīng);
②若A為SO2,B為O2,C為H2SO4,負極上二氧化硫失電子和水反應(yīng)生成硫酸根離子和氫離子;
③若A為NO2,B為O2,C為HNO3,則負極上二氧化氮失電子生成硝酸根離子;
(2)根據(jù)只有自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)才可以設(shè)計成原電池進行分析;
(3)根據(jù)反應(yīng)“Cu + Fe2(SO4)3=2FeSO4 + CuSO4”可知,反應(yīng)中Cu被氧化,應(yīng)為原電池負極,失電子而被氧化,正極應(yīng)為活潑性比Cu弱的金屬或非金屬材料,Fe3+在正極得到電子而被還原,電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3,以此畫出實驗裝置圖并書寫有關(guān)的電極反應(yīng)式;
(1)①燃料電池中,通入氧化劑的電極是正極、通入還原劑的電極是負極,該反應(yīng)中C元素化合價由+2價變?yōu)?/span>-2價、H元素化合價由0價變?yōu)?/span>+1價,所以CO是氧化劑,則通入CO的電極為正極,電極方程式為CO+4 e-+4H+=CH3OH,
答案:CO+4 e-+4H+=CH3OH;
②若A為SO2,B為O2,C為H2SO4,負極上二氧化硫失電子和水反應(yīng)生成硫酸根離子和氫離子,電極反應(yīng)式為SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+;
答案:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+;
③若A為NO2,B為O2,C為HNO3,則負極上二氧化氮失電子生成硝酸根離子和氫離子,電極反應(yīng)式NO2-e-+H2O=NO3-+2H+;
答案:NO2-e-+H2O=NO3-+2H+
(2)只有自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)才可以設(shè)計成原電池,此裝置自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,因此負極反應(yīng)為Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O,正極反應(yīng)為2H2O+2e-=2OH-+H2↑;根據(jù)總方程式可知2Al~3H2,消耗負極5.4g ,則放出氣體;
答案:Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O 0.3
(3)①根據(jù)反應(yīng)“Cu + Fe2(SO4)3=2FeSO4 + CuSO4”可知,反應(yīng)中Cu被氧化,應(yīng)為原電池負極,失電子而被氧化,正極應(yīng)為活潑性比Cu弱的金屬或非金屬材料,Fe3+在正極得到電子而被還原,電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3,以此畫出實驗裝置圖;
答案:
(2)正極應(yīng)為活潑性比Cu弱的金屬或非金屬材料;根據(jù)Cu + Fe2(SO4)3=2FeSO4 + CuSO4可知:電極反應(yīng)式負極:Cu-2e-=Cu2+,正極2Fe3++2e-=2Fe2+;
答案:C(Ag等) Fe3++e-=Fe2+
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【題目】為探究NH3的溶解性,某興趣小組按如圖所示裝置進行實驗(f為止水夾),請回答下列問題:
(1)寫出實驗室用固體加熱型裝置制取氨氣的化學(xué)方程式 __________。
(2)要得到干燥的氨氣可選用____作干燥劑。
A.堿石灰(CaO和NaOH的混合物)
B.濃硫酸
C.濃硝酸
D.氫氧化鈉溶液
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)某溫度時,在2 L容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:______________。
(2)反應(yīng)開始至2 min,Z的平均反應(yīng)速率為__________。
(3)達到平衡時X的轉(zhuǎn)化率為__________。
(4)不同時間測得以下反應(yīng)速率:
①v(X)=0.075 mol· L-1·min-1 ②v(Y)=0.001 mol· L-1·s-1 ③v(Z)=0.06 mol·L-1·min-1
速率由大到小關(guān)系正確為______。
A.①>③>② B.③>①>② C.②>③>①
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【題目】關(guān)于下列各實驗裝置的敘述中,不正確的是
A. 裝置①可用于實驗室制取少量NH3或O2
B. 可用從a處加水的方法檢驗裝置②的氣密性
C. 實驗室不可用裝置③收集HCl
D. 驗證溴乙烷發(fā)生消去反應(yīng)生成烯烴的實驗可利用裝置④進行
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【題目】向物質(zhì)的量各有1mol的NH4Al(SO4)2和H2SO4混合稀溶液中逐滴加入一定量Ba(OH)2溶液,產(chǎn)生沉淀的量隨著Ba(OH)2 加入量的變化如圖所示。下列離子方程式書寫正確的是
A. O→A:H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
B. A→B:2Al3++3SO42-+3Ba2+ +6OH-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
C. B→C:NH4++SO42-+Ba2+ +OH-=BaSO4↓+NH3·H2O
D. D→E:NH4++ OH-=NH3·H2O
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【題目】某小組在驗證反應(yīng)“Fe + 2Ag+=Fe2+ + 2Ag”的實驗中檢測到Fe3+,發(fā)現(xiàn)和探究過程如下。
向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸銀溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,燒杯底部有黑色固體,溶液呈黃色。
(1)檢驗產(chǎn)物:
①取少量黑色固體,洗滌后,____________________________________(填操作和現(xiàn)象),證明黑色固體中含有Ag。
②取上層清液,滴加__________溶液,產(chǎn)生藍色沉淀,說明溶液中含有_____________。
(2)針對“溶液呈黃色”,甲認為溶液中有Fe3+,乙認為鐵粉過量時不可能有Fe3+,乙依據(jù)的原理是________________________(用離子方程式表示)。針對兩種觀點繼續(xù)實驗:
①取上層清液,滴加KSCN溶液,溶液變紅,證實了甲的猜測。同時發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生,白色沉淀:___________(化學(xué)式),且溶液顏色變淺、沉淀量多少與取樣時間有關(guān),對比實驗記錄如下:
序號 | 取樣時間/min | 現(xiàn)象 |
i | 3 | 產(chǎn)生大量白色沉淀;溶液呈紅色 |
ii | 30 | 產(chǎn)生白色沉淀較3min時量少;溶液紅色較3min時加深 |
iii | 120 | 產(chǎn)生白色沉淀較30min時量少;溶液紅色較30min時變淺 |
② 對Fe3+產(chǎn)生的原因作出如下假設(shè):
假設(shè)a:可能是鐵粉表面有氧化層,能產(chǎn)生Fe3+;
假設(shè)b:空氣中存在O2,由于________________________(用離子方程式表示),可產(chǎn)生Fe3+; 假設(shè)c:酸性溶液中NO3-具有氧化性,可產(chǎn)生Fe3+_________________(用離子方程式表示)
假設(shè)d:根據(jù)加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色現(xiàn)象,判斷溶液中存在Ag+,可產(chǎn)生Fe3+。請寫出產(chǎn)生Fe3+的離子方程式:______________________________。
③ 下列實驗可證實假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因。實驗Ⅱ可證實假設(shè)d成立。
實驗:向硝酸酸化的__________溶液溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,不同時間取上層清液滴加KSCN溶液,3 min時溶液呈淺紅色,30 min后溶液幾乎無色。
(3)根據(jù)實驗現(xiàn)象,結(jié)合方程式推測實驗ⅰ~ⅲ中Fe3+濃度變化的原因:______________________________________________________________________________。
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【題目】對工業(yè)廢水和生活污水進行處理是防止水體污染、改善水質(zhì)的主要措施。
(1)含氰廢水中的CN-有劇毒。在微生物的作用下,CN-能夠被氧氣氧化成HCO3-,同時生成NH3,該反應(yīng)的離子方程式為_______。
(2)高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種多功能、高效無毒的新型綠色水處理劑。
① Na2FeO4中鐵元素的化合價是______價。
② 用Na2FeO4給水消毒、殺菌時得到的Fe3+可以凈水,F(xiàn)e3+凈水原因是_______(用離子方程式表示)。
③ 工業(yè)上可用FeCl3、NaOH 、NaClO三種物質(zhì)在一定條件下反應(yīng)制得Na2FeO4,完成下列化學(xué)方程式:2FeCl3 +10NaOH+3NaClO=2_____+5_____+9_______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是( )
A.18O2與18O2互為同位素B.18O與16O 是同一種核素
C.原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的D.Na2O2中陽離子和陰離子的個數(shù)比為2:1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】標準狀況下V L氨氣溶解在1 L水中(水的密度近似為1 g·mL-1),所得溶液的密度為ρ g·mL-1,質(zhì)量分數(shù)為w,物質(zhì)的量濃度為c mol·L-1,則下列關(guān)系中不正確的是
A. ρ= B. w=
C. w= D. c=
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