【題目】(1)氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。如圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定。其正極反應(yīng)方程式為________________。

(2)以NH3代替氫氣研發(fā)燃料電池是當(dāng)前科研的一個(gè)熱點(diǎn)。使用的電解質(zhì)溶液是2molL﹣1的KOH溶液,電池總反應(yīng)為:4NH3+3O2=2N2+6H2O。該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為 ;每消耗3.4g NH3轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為_________。

(3)用NH3燃料電池電解CuSO4溶液,如圖所示,A、B均為鉑電極,通電一段時(shí)間后,在A電極上有紅色固體析出,則B電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ;此時(shí)向所得溶液中加入8gCuO固體后恰好可使溶液恢復(fù)到電解前的濃度,則電解過程中收集到的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為 L。

【答案】(1)O2+2H2O+4e-=4OH-;

(2)4NH3-12e-+12OH-=2N2+12H2O;0.6NA

(3)2H2O–4e-=O2↑+4H+1.12L

【解析】

試題分析1堿性環(huán)境中,該反應(yīng)中負(fù)極上氫氣失電子生成氫離子,電極反應(yīng)式為H2+2OH--2e-═2H2O,正極上氧氣得電子生成氫氧根離子,電極反應(yīng)式為2H2O+O2+4e-═4OH-故答案為 2H2O+O2+4e-═4OH-;

2電池反應(yīng)為4NH3+3O2=2N2+6H2O該電池負(fù)極是氨氣失電子生成氮?dú)?/span>反應(yīng)的電極反應(yīng)式為2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O,反應(yīng)中2mol氨氣反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移6mol電子,每消耗3.4g NH3物質(zhì)的量==0.2mol,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.6NA;故答案為2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O0.6NA;

3用氨燃料電池電解CuSO4溶液,陽極上氫氧根離子放電陰極上銅離子放電而析出銅,陽極上電極反應(yīng)式為4OH--4e-=O2↑+2H2O,向溶液中加入8gCuO固體后可使溶液恢復(fù)到電解前的濃度,則陽極上析出氧氣的質(zhì)量等于氧化銅中氧原子的質(zhì)量,根據(jù)原子守恒知氧氣的體積= ×22.4L/mol=1.12L,故答案為4OH--4e-=O2↑+2H2O;1.12。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某二元弱酸(簡寫為H2A)按下式發(fā)生一級電離、二級電離:

H2AH+HA HAH+A2-

已知相同濃度時(shí),H2A比HA電離程度大。設(shè)有下列四種溶液:

A.0.01mol·L-1 H2A溶液;

B.0.01mol·L-1 NaHA溶液;

C.0.02mol·L-1 HCl與0.04mol·L-1的NaHA溶液等體積混合;

D.0.02mol·L-1 NaOH溶液與0.02mol·L-1 NaHA溶液等體積混合,據(jù)此填寫下列空白:

(1)c(H)最大的是__________,最小的是__________。

(2)c(H2A)最大的是__________,最小的是__________。

(3)c(A2-)最大的是__________,最小的是__________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】【化學(xué)–選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)】

有機(jī)物G是某種新型藥物的中間體,其合成路線如下:

已知

回答下列問題:

(1)寫出反應(yīng)③所需要的試劑 ;反應(yīng)①的反應(yīng)類型是 。

(2)有機(jī)物B中所含官能團(tuán)的名稱是

(3)寫出有機(jī)物X的結(jié)構(gòu)簡式 ;

(4)寫出由E到F的化學(xué)方程式

(5)寫出所有同時(shí)符合下列條件的D的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 ;

①能發(fā)生銀鏡反應(yīng); ②能發(fā)生水解反應(yīng)

(6)以1-丙醇為原料可合成丙三醇,請?jiān)O(shè)計(jì)合成路線(無機(jī)試劑及溶劑任選)。

已知:烯烴上的烷烴基在500℃與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)。

注:合成路線的書寫格式參照如下示例流程圖:

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】ABC為短周期非金屬元素,原子序數(shù)依次減小,A的最低負(fù)化合價(jià)為-2,無最高正價(jià),B是空氣中含量最高的元素,C最外層電子數(shù)與電子層數(shù)相等;卮鹣铝袉栴}:

1ABC分別為__________、____________、_____________(用元素名稱表示)。

2)由以上元素組成的化合物中,屬于離子化合物的是___________,屬于共價(jià)化合物的是_________。(各寫一種即可)

3B的常見氣態(tài)氫化物的電子式為_______________,B的常見氣態(tài)氫化物與其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物反應(yīng)產(chǎn)物的陽離子含有____________(填化學(xué)鍵的種類),該離子氯化物的水溶液呈__________性,用離子方程式表示為_______________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】短周期元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大,其元素特征信息如表:

元素編號(hào)

元素特征信息

A

最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)的絕對值之差為2

B

E同主族

C

lmo1C單質(zhì)能與冷水反應(yīng),在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成11.2LH2

D

原子最外層電子數(shù)等于其周期序數(shù)

E

負(fù)一價(jià)陰離子的電子層結(jié)構(gòu)與Ar原子相同

1A在周期表中的位置為

2BC形成的化合物的電子式為 。

3BD簡單離子的半徑大小為 。

4)元素非金屬性強(qiáng)弱比較有很多方法,其中BE的非金屬性強(qiáng)弱的研究方案中不可行的是 (填序號(hào))。

A.比較兩種單質(zhì)的顏色

B.比較兩種單質(zhì)與H2化合的難易程度

C.依據(jù)兩元素在周期表中的位置

D.比較對應(yīng)陰離子的還原性

e.比較最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性

5E元素能與另外四種元素中的一種元素形成共價(jià)化合物,分子中的原子個(gè)數(shù)比為1∶3,相對分子質(zhì)量為120.5,則該物質(zhì)的化學(xué)式為 。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】高錳酸鉀可用于生活消毒,是中學(xué)化學(xué)常見的氧化劑。工業(yè)上,用軟錳礦制高錳酸鉀的流程如下:

請回答下列問題:

(1)該生產(chǎn)中需要純凈的CO2氣體.寫出實(shí)驗(yàn)室制取CO2的化學(xué)方程式 。

(2)KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑.其消毒原理與下列物質(zhì)相同的是 (填字母).

a.75%酒精 b.雙氧水 c.苯酚 d. 84消毒液(NaClO溶液)

(3)寫出二氧化錳和氫氧化鉀熔融物中通入空氣時(shí)發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)的方程式:

(4)上述流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有 、 (寫化學(xué)式).

(5)測定高錳酸鉀樣品純度采用硫酸錳滴定:向高錳酸鉀溶液中滴加硫酸錳溶液,產(chǎn)生黑色沉淀。當(dāng)溶液由紫紅色剛好褪色且半分鐘不恢復(fù),表明達(dá)到滴定終點(diǎn)。寫出該反應(yīng)的離子方程式:

(6)已知:常溫下,Ksp[Mn(OH)2]=2.4×10-13。工業(yè)上,調(diào)節(jié)pH可以沉淀廢水中Mn2+,當(dāng)pH=10時(shí),溶液中c(Mn2)= ___________________。

(7)操作Ⅰ的名稱是 ;操作Ⅱ根據(jù)KMnO4和K2CO3兩物質(zhì)在溶解性上的差異,采用 (填操作步驟)、趁熱過濾得到KMnO4粗晶體.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室以苯甲醛為原料制備間溴苯甲醛(實(shí)驗(yàn)裝置見圖,相關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)見附表)。其實(shí)驗(yàn)步驟為:

步驟1:將三頸瓶中的一定配比的無水AlCl3, 20mLl2 -二氯乙烷和20mL苯甲醛充分混合后.升溫至60℃,緩慢滴加經(jīng)H2SO4干燥過的液溴20mL,保溫反應(yīng)一段時(shí)間,冷卻。

步驟2:將反應(yīng)混合物緩慢加入一定量的稀鹽酸中,__________

步驟3:有機(jī)相用10%NaHCO3溶液洗滌。經(jīng)洗滌的有機(jī)相加入適量無水MgSO4固體,放置一段時(shí)間后過濾。

步驟4:減壓蒸餾有機(jī)相,收集相應(yīng)餾分。

1)實(shí)驗(yàn)裝置中冷凝管的主要作用是__________,錐形瓶中的溶液應(yīng)為__________。

2)步驟1所加入的物質(zhì)中,AlCl3是催化劑,請推測1, 2-二氯乙烷的作用__________。

3)有同學(xué)建議將裝置中溫度計(jì)換成攪拌器,那么溫度計(jì)應(yīng)移到什么地方__________

4)步驟2后續(xù)操作是__________。

5)步驟3中用10%NaHCO3溶液洗滌的具體操作是__________。加入無水MgSO4固體的作用是__________

6)步驟4中采用減壓蒸餾技術(shù),是為了防止__________

7)最后收集到間溴苯甲醛10mL,則該實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為__________。

附表相關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)(101kPa)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(16分)汽車尾氣中的主要污染物是NO和CO為減輕大氣污染,人們提出通過以下反應(yīng)來處理汽車尾氣:

(1)2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)H=﹣746.5KJ/mol (條件為使用催化劑)

已知:2C (s)+O2(g)2CO(g)H=﹣221.0KJ/mol

C (s)+O2(g)CO2(g)H=﹣393.5KJ/mol

則N2(g)+O2(g)=2NO(g)H= kJmol﹣1

(2)T下,在一容積不變的密閉容器中,通入一定量的NO和CO,用氣體傳感器測得不同時(shí)間NO和CO的濃度如下表

時(shí)間/s

0

1

2

3

4

5

C(NO)104 mol/L

10.0

4.50

C1

1.50

1.00

1.00

C(CO)103 mol/L

3.60

3.05

C2

2.75

2.70

2.70

則C2合理的數(shù)值為 (填字母標(biāo)號(hào))。

A.4.20 B.4.00 C.2.95 D.2.80

(3)將不同物質(zhì)的量的H2O(g)和CO(g)分別通入體積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng):H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):

實(shí)驗(yàn)組

溫度/

起始量/mol

平衡量/mol

達(dá)到平衡所需時(shí)間/min

H2O

CO

CO

H2

i

650

2

4

2.4

1.6

5

ii

900

1

2

1.6

0.4

3

iii

900

a

b

c

d

t

若a=2,b=1,則c= ,達(dá)平衡時(shí)實(shí)驗(yàn)組ii中H2O(g)和實(shí)驗(yàn)組iii中CO的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系為αii(H2O αiii(CO)(填“<”、“”或“=”)

(4)二甲醚是清潔能源,用CO在催化劑存在下制備二甲醚的反應(yīng)原理為:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),已知一定條件下,該反應(yīng)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、投料比的變化曲線如圖1所示。

a、b、c按從大到小的順序排序?yàn)?/span> 。

根據(jù)圖象可以判斷該反應(yīng)為放熱反應(yīng),理由是 。

(5)CO分析的傳感器可測定汽車尾氣是否符合排放標(biāo)準(zhǔn),該分析儀的工作原理類似于燃料電池,其中電解質(zhì)是氧化釔(Y2O3)和氧化鋯(ZrO2)晶體,能傳導(dǎo)O2﹣。

則負(fù)極的電極反應(yīng)式為

以上述電池為電源,通過導(dǎo)線連接成圖2.若X、Y為石墨,a為2L 0.1mol/L KCl溶液電解一段時(shí)間后,取25mL 上述電解后的溶液,滴加0.4mol/L醋酸得到圖3曲線(不考慮能量損失和氣體溶于水,溶液體積變化忽略不計(jì)).根據(jù)圖二計(jì)算,上述電解過程中 消耗一氧化碳的質(zhì)量為 g。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鈦鐵礦的主要成分為FeTiO3(可表示為FeO·TiO2),含有少量MgO、CaO、SiO2等雜質(zhì)。利用鈦鐵礦制備鋰離子電池電極材料(鈦酸鋰Li4Ti5O12和磷酸亞鐵鋰LiFePO4)的工藝流程如下圖所示:

已知:FeTiO3與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為:FeTiO3+4H++4Cl===Fe2++TiOCl42+2H2O。

(1)化合物FeTiO3中鐵元素的化合價(jià)是 。

(2)濾渣A的成分是 。

(3)濾液B中TiOCl42轉(zhuǎn)化生成TiO2的離子方程式為

(4)反應(yīng)②中固體TiO2轉(zhuǎn)化成(NH4)2Ti5O15溶液時(shí),Ti元素的浸出率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖所示。反應(yīng)溫度過高時(shí),Ti元素浸出率下降的原因是 。

(5)寫出由濾液D生成FePO4的離子方程式 。

(6)由濾液D制備LiFePO4的過程中,所需17%雙氧水與H2C2O4的質(zhì)量比是 。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案