【題目】(1)微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如圖所示:
HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO的反應(yīng)式是__。
(2)PbSO4熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源,基本結(jié)構(gòu)如圖所示,其中作為電解質(zhì)的無(wú)水LiCl—KCl受熱熔融后,電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。
①放電過(guò)程中,Li+向__(填“負(fù)極”或“正極”)移動(dòng)。
②負(fù)極反應(yīng)式為__。
③電路中每轉(zhuǎn)移0.2mol電子,理論上生成__gPb。
(3)氨氧燃料電池具有很大的發(fā)展?jié)摿。氨氧燃料電池工作原理如圖所示。
①a電極的電極反應(yīng)式是__。
②一段時(shí)間后,需向裝置中補(bǔ)充KOH,請(qǐng)依據(jù)反應(yīng)原理解釋原因:__。
【答案】HS-+4H2O-8e-=SO+9H+ 正極 Ca+2Cl--2e-=CaCl2 20.7 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O 由于發(fā)生4NH3+3O2=2N2+6H2O反應(yīng),有水生成,使得溶液逐漸變稀,所以要補(bǔ)充KOH
【解析】
3個(gè)問(wèn)題都是原電池相關(guān)的問(wèn)題,應(yīng)用原電池原理解本題即可,假如是燃料電池,通入燃料的電極是負(fù)極、通入氧化劑的電極為正極,還原劑在原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式時(shí)要結(jié)合電解質(zhì),(1)中有質(zhì)子交換膜,由圖知負(fù)極上有氫離子生成、正極上有氫離子反應(yīng),(2)是無(wú)水鹽環(huán)境,(3)在堿性電解質(zhì)溶液中,電極上不能生成H+,據(jù)此回答;
(1)由微生物燃料電池的圖可知,HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO的同時(shí),還產(chǎn)生了氫離子,根據(jù)質(zhì)量守恒和電荷守恒可寫(xiě)出相關(guān)的反應(yīng)式為;
故答案為:;
(2)①電池放電過(guò)程中,陽(yáng)離子向正極移動(dòng),Li+向正極移動(dòng),
答案為:正極;
②由電池總反應(yīng)式可知,負(fù)極上是鈣放電,產(chǎn)物為氯化鈣,據(jù)此可知負(fù)極反應(yīng)式為:Ca+2Cl--2e-=CaCl2
答案為:Ca+2Cl--2e-=CaCl2;
③由反應(yīng)中的化合價(jià)變化可知,每生成1molPb,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2mol,故電路中每轉(zhuǎn)移0.2mol電子,理論上生成0.1molPb,質(zhì)量為0.1mol ×207g/mol=20.7g;
答案為:20.7;
(3)①由電池工作圖可知,氨氣在a電極放電,產(chǎn)生氮?dú),堿性條件下,還產(chǎn)生水,故a電極的電極反應(yīng)式是2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O;
答案為:2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O;
②一段時(shí)間后,需向裝置中補(bǔ)充KOH的原因是由于發(fā)生4NH3+3O2=2N2+6H2O反應(yīng),有水生成,使得溶液逐漸變稀,所以要補(bǔ)充KOH;
故答案為:由于發(fā)生4NH3+3O2=2N2+6H2O反應(yīng),有水生成,使得溶液逐漸變稀,所以要補(bǔ)充KOH。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】苯甲酸廣泛應(yīng)用于制藥和化工行業(yè),某同學(xué)嘗試用甲苯的氧化反應(yīng)制備苯甲酸。反應(yīng)原理:
己知甲苯的熔點(diǎn)為-95°C,沸點(diǎn)為110.6°C,易揮發(fā),密度為0.866g/cm3;苯甲酸的熔點(diǎn)為122.4°C,在25°C和95°C下溶解度分別為0.3g和6.9g。
【制備產(chǎn)品】將30.0mL甲苯和25.0mLlmol/L高錳酸鉀溶液在100°C下反應(yīng)30min,裝置如圖所示。
(1)圖中冷凝管的進(jìn)水口為________(填“a”或“b”)。支管的作用是___________。
(2)在本實(shí)驗(yàn)中,三領(lǐng)燒瓶最合適的容積___________(填字母)。
A.50mL | B.I00mL | C.200mL | D.250mL |
相對(duì)于用酒精燈直接加熱,用沸水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是___________________。
【分離產(chǎn)品】該同學(xué)設(shè)計(jì)如下流程分離粗產(chǎn)品苯甲酸和回收甲苯
(3)操作Ⅰ的名稱(chēng)是 ;含有雜志的產(chǎn)物經(jīng)操作Ⅱ進(jìn)一步提純得無(wú)色液體甲苯,則操作Ⅱ的名稱(chēng)是 。
(4)測(cè)定白色固體的熔點(diǎn),發(fā)現(xiàn)其在115℃開(kāi)始熔化,達(dá)到130℃時(shí)仍有少量不熔,該同學(xué)推測(cè)白色固體是苯甲酸與KCl的混合物,設(shè)計(jì)了如下方案進(jìn)行提純和檢驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明推測(cè)正確。請(qǐng)完成表中內(nèi)容。
序號(hào) | 實(shí)驗(yàn)方案 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
① | 將白色固體加入水中,加熱溶解,______。 | 得到白色晶體和無(wú)色溶液 | |
② | 取少重濾液于試管中,________。 | 生成白色沉淀 | 濾液含Cl- |
③ | 干燥白色晶體,________。 | _____________________ | 白色晶體是苯甲酸 |
純度測(cè)定:稱(chēng)取1.220g產(chǎn)品,配成100ml甲醇溶液,取25.00ml溶液,用0.1000mol/L KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,重復(fù)滴定四次,每次消耗的體積如下表所示。
第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四 | |
體積(mL) | 24.00 | 24.10 | 22.40 | 23.90 |
(5)滴定操作中,如果對(duì)裝有KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管讀數(shù)時(shí),滴定前仰視,滴定后俯視則測(cè)定結(jié)果______________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。計(jì)算樣品中苯甲酸純度為______________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】圖示代表周期表中的幾種短周期元素,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()
A. ED4分子中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
B. AD3和ED4兩分子的中心原子均為sp3雜化
C. C、D氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性強(qiáng)弱為C>D
D. A、B、C電負(fù)性大小順序?yàn)镃>A>B
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于化合物(a)、(b)、(c),(d),下列說(shuō)法不正確的是 ( )
A. a、b、c、d互為同分異構(gòu)體B. 除a外均可發(fā)生加成反應(yīng)
C. c中所有原子不可能處于同一平面D. 一氯代物同分異構(gòu)體最多的是c
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一定條件下鐵可以和 CO2 發(fā)生反應(yīng):Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)。一定溫度下,向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的 CO2 氣體,反應(yīng)過(guò)程中 CO2 氣體和 CO 氣體的濃度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示:
(1)t1 時(shí),正、逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系為 v 正_____v 逆(填“>”“<”或“=”)。
(2)4 min 內(nèi),CO 的平均反應(yīng)速率 v(CO)=_____。
(3)下列條件的改變能減慢其反應(yīng)速率的是_____(填序號(hào),下同)。
①降低溫度
②減少鐵粉的質(zhì)量
③保持壓強(qiáng)不變,充入 He 使容器的體積增大
④保持容積不變,充入 He 使體系壓強(qiáng)增大
(4)下列描述能說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是_____。
①v(CO2)=v(CO)
②單位時(shí)間內(nèi)生成 n mol CO2 的同時(shí)生成 n mol CO
③容器中氣體壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化而變化
④容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變化而變化
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】扎來(lái)普隆是一種短期治療失眠癥的藥物,其合成路線如下:
回答下列問(wèn)題:
(1)A中的官能團(tuán)名稱(chēng)是________________。
(2)所需的試劑和條件分別為________________。
(3)、的反應(yīng)類(lèi)型依次為________、________。
(4)扎來(lái)普隆的分子式為________________。
(5)的化學(xué)方程式為________________________。
(6)屬于芳香化合物,且含有硝基,并能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的B的同分異構(gòu)體有________種(不考慮立體異構(gòu)),其中核磁共振氫譜有4組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式有________________。
(7)已知:有堿性且易被氧化。設(shè)計(jì)由和乙醇制備的合成路線(無(wú)機(jī)試劑任選)。________
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】2017年冬季,我國(guó)北方大部分地區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重霧霾天氣,引起霧霾的PM2.5微細(xì)粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有機(jī)顆粒物及揚(yáng)塵等。城市霧霾中還含有銅等重金屬元素。
(1)N元素原子核外電子云的形狀有___________種;基態(tài)銅原子的價(jià)電子排布式為___________,金屬銅的晶體中,銅原子的堆積方式為___________。
(2)N和O中第一電離能較小的元素是___________;SO42-的空間構(gòu)型___________。
(3)NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4,該配合物中心離子的配位數(shù)為___________。
(4)測(cè)定大氣中PM2.5濃度的方法之一是β-射線吸收法,β-射線放射源可用85Kr。已知Kr晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞邊長(zhǎng)為540pm,則該晶體的密度___________g/cm3(只列式不計(jì)算)(1pm=10-10cm)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】二氧化硫的催化氧化原理為2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。在一定壓強(qiáng)下,反應(yīng)混合體系在平衡狀態(tài)時(shí)SO3的百分含量與溫度的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是
A. 反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的△H<0
B. 在D點(diǎn)時(shí)v(正)<v(逆)
C. 若B、C點(diǎn)的平衡常數(shù)分別為KB、KC,則KB>KC
D. 恒溫恒壓下向平衡體系中通入氦氣,平衡向左移動(dòng)
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