【題目】化學電源在生產生活中有著廣泛的應用,請回答下列問題:
(1)電動汽車上用的鉛蓄電池是以一組充滿海綿狀態(tài)銅的鉛板和另一組結構相似的充滿二氧化鉛的鉛板組成,用H2SO4作電解液。放電時總反應為:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。
①寫出放電時負極的電極反應式:__。
②鉛蓄電池放電時,溶液的pH將_(填增大、減小或不變);當外電路上有0.5mol電子通過時,溶液中消耗H2SO4的物質的量為__。
(2)氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置。如圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強,性質穩(wěn)定。其正極反應方程式為___;若將負極材料改為CH4,寫出其負極反應方程式__。
(3)法國格勒諾布爾(Grenoble)約瑟夫﹒傅立葉大學的研究小組發(fā)明了第一塊可植入人體為人造器官提供電能的葡萄糖生物燃料電池,其基本原理是葡萄糖和氧氣在人體中酶(蛋白質)的作用下發(fā)生反應:C6H12O6+6O26CO2+6H2O(酸性環(huán)境)。下列有關該電池的說法正確的是__。
A.該生物燃料電池不能在高溫下工作
B.該電池負極的電極反應式為:C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+
C.消耗1mol氧氣時轉移4mol電子,H+向負極移動
D.提高葡萄糖生物燃料電池的效率,可使其在將來為更多可植入醫(yī)療設備提供電能
(4)1958年世界上第一個心臟起搏器在瑞典植入人體成功,使用壽命長達10年之久。這種能源起搏器中安裝壽命最長、可靠性最高的鋰—碳電池,這種電池容量大,電壓穩(wěn)定,能在-56.7~71.1℃溫度范圍內正常工作,F已在火箭、移動電話、筆記本電腦中廣泛使用。它采用鋰和石墨作電極,四氯化鋁鋰(LiAlCl4)溶解在亞硫酰氯中(SOCl2)組成電解質溶液。電池總反應為:8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S,此電池中___作正極,負極的電極反應為__。
【答案】Pb-2e-+SO42-=PbSO4 增大 0.5mol O2+4e-+2H2O=4OH- CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O ABD 石墨 Li-e-=Li+
【解析】
(1) ①鉛蓄電池中,負極是鉛,失電子發(fā)生氧化反應,電極反應式:Pb+SO42--2e- =PbSO4;
②總反應Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,放電時,消耗硫酸,溶液pH增大;反應轉移2mol電子,消耗硫酸2mol,當外電路上有0.5mol電子通過時,溶液中消耗H2SO4的物質的量為0.5mol;
(2) 氫氧燃料電池,正極反應為O2在堿性介質中的反應,電極反應式為:O2+4e-+2H2O=4OH-;CH4做負極反應時,在堿性介質中生成CO32-,電極反應式為:CH4-8e-+10OH-= CO32-+7H2O;
(3)A.酶是一種蛋白質,在高溫下會變性,失去生理活性,所以該生物燃料電池不可以在高溫下工作,A正確;
B.葡萄糖生物燃料電池中葡萄糖在負極反應失電子生成二氧化碳,其電極反應式為:C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+,B正確;
C.氧氣在正極得電子,其電極方程式為:O2+4e-+4H+=2H2O,消耗1mol氧氣則轉移4mol e-,在溶液中陽離子向正極移動,所以H+會向正極移動,C錯誤;
D.提高葡萄糖生物燃料電池的效率,能提高葡萄糖的能量利用率,向外提高較多的電量,D正確。
正確的有ABD;
(4) 由電池總反應為:8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S,SOCl2得到電子,化合價降低,正極材料為石墨;Li失去電子,化合價升高,做負極,負極的電極反應式為:Li-e-=Li+。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】T℃時,將3molA和2molB氣體通入體積為2L的密閉容器中(容積不變),發(fā)生如下反應:3A(氣)+B(氣) xC(氣),2min時反應達到平衡狀態(tài)(溫度不變),剩余1.8molB,并測得C的濃度為O.4mol/L,請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>
(1)反應達到平衡時,A、B兩反應物的轉化率之比為α(A):α(B)=___________。
(2)若繼續(xù)向原平衡混合物的容器中通入少量氦氣(氦氣和A、B、C都不反應)后,下列說法中正確的是__ (填寫字母序號)。
A.化學平衡向正反應方向移動 B.化學平衡向逆反應方向移動
C.化學平衡不會發(fā)生移動 D.正、逆反應的化學反應速率保持不變
(3)在T℃時,若向原平衡混合物的容器中再充入amolC,欲使達到新的平衡時,各物質的物質的量分數與原平衡相同,則至少應再充入__________(填A或B)________mol(用a表示)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】實驗室可用如圖所示的裝置實現“路線圖”中的部分轉化,下列敘述錯誤的是( )
A. 銅網表面乙醇發(fā)生氧化反應
B. 甲、乙燒杯中的水均起冷卻作用
C. 試管a收集的液體中至少有兩種有機物
D. 實驗開始后熄滅酒精燈,銅網仍能紅熱,說明發(fā)生的是放熱反應
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某溫度下,向10mL 0.1mol·L-1 CuCl2溶液中滴加0.1mol·L-1的Na2S溶液,滴加過程中-lg c(Cu2+)與Na2S溶液體積的關系如圖所示。已知:Ksp(ZnS)=3×10-25,下列有關說法正確的是
A.Na2S溶液中:c(H+)+c(HS-)+c(H2S)=c(OH-)
B.a、b、c三點對應的溶液中,水的電離程度最小的為b點
C.c點溶液中c(Cu2+)=10-34.4 mol·L-1
D.向100mL Zn2+、Cu2+物質的量濃度均為0.1mol·L-1的混合溶液中逐滴加入10-3 mol·L-1的Na2S溶液,Zn2+先沉淀
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】1869年,俄國化學家門捷列夫制作出了第一張元素周期表,揭示了化學元素間的內在聯系,成為化學發(fā)展史上的重要里程碑之一。
(1)X、Y、Z、W、R均是1-18號元素,原子序數依次增大。X是所有元素中原子半徑最小的元素,Y原子最外層電子數是次外層電子數的3倍,Z、W、R電子層數相同,R與Y最外層電子數相同,Z、W原子的核外電子數之和與Y、R原子的核外電子數之和相同。請回答下列問題:
①W的原子結構示意圖__,R離子的電子式__。
②X與Y元素可形成一種常用的消毒劑,其結構式為_。
③Y、Z、W、R形成的簡單離子半徑由大到小順序為__(用化學符號表示)。
(2)最近,德國科學家實現了銣原子氣體超流體態(tài)與絕緣態(tài)的可逆轉換,該成果將在量子計算機研究方面帶來重大突破。已知銣是37號元素,相對原子質量是85。根據材料回答下列問題:
①銣在元素周期表中的位置__。
②關于銣的下列說法中正確的是__(填序號)。
a.與水反應比鈉更劇烈
b.在空氣中易吸收水和二氧化碳
c.Rb2O2與水能劇烈反應并釋放出O2
d.單質具有很強的還原性
e.RbOH的堿性比同濃度的NaOH弱
(3)為驗證第ⅦA族部分元素非金屬性的遞變規(guī)律,設計如圖裝置進行實驗,請回答:
①棉花中浸有NaOH溶液的作用是__(用離子方程式表示)
②驗證溴與碘的非金屬性強弱:通入少量氯氣,充分反應后,將A中液體滴入試管內,取下試管,充分振蕩、靜置,可觀察到__;該實驗必須控制氯氣的加入量,否則得不出溴的非金屬性比碘強的結論,理由是__。
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【題目】前四周期元素X、Y、Z、M、N、O、P,原子序數逐漸增大,其中X、Y、Z、M、N為短周期元素,而X、Y、Z、M處于同周期的P區(qū),且未成對電子數之比為1:2:3:2;N與Z同族。O、P分別位于周期表第2、4列,P的單質被稱為“未來金屬”,具有質量輕、強度大、耐腐蝕性好的優(yōu)點。
(1)Y、Z、M三種元素的電負性由大到小的順序:________(用元素符號表示)。
(2)M的常見氫化物的氫鍵的鍵能小于HF的氫鍵的鍵能,但Z的常見氫化物常溫下為液態(tài)而HF常溫下為氣態(tài)的原因是:__________。
(3)XN一種耐磨涂料,可用于金屬表面保護層,該化合物可由X的三溴化物和N的三溴化物于高溫下在氫氣的氛圍中合成。
①寫出合成XN的化學方程式:_________。(各物質用化學式表示)
②XN的晶體的晶胞如圖所示:
其中實心球為N,在一個晶胞中N原子空間堆積方式為______,N原子的配位數為______;該結構中有一個配位鍵,提供空軌道的原子是________(寫元素符號)。
(4)O和硫形成的某種晶體的晶胞如圖a所示:該晶胞原子的坐標參數A為(0,0,0);B為(1,0,0)。則C原子的坐標參數為_______。
(5)圖b為P的一種面心立方晶胞結構,若晶胞的邊長為anm,則P的密度為_____g·cm-3(用含a和NA的代數式表示)
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【題目】某化學興趣小組測定某FeCl3樣品(含少量FeCl2雜質)中鐵元素的質量分數,實驗室按以下步驟進行:
①稱量a g樣品,置于燒杯中;
②加入適量鹽酸和適量蒸餾水,使樣品溶解,然后準確配制成250mL溶液;
③準確量取25.00mL步驟②中配得的溶液,置于燒杯中,加入適量的氯水使反應完全;
④趁熱迅速加入過量氨水,充分攪拌,使沉淀完全;
⑤過濾,洗滌沉淀;
⑥將沉淀轉移到坩堝內,加熱、攪拌,直到固體全部由紅褐色變?yōu)榧t棕色后,在干燥器中冷卻至室溫后,稱量;
⑦重復以上操作,至最后兩次稱得的質量不超過0.1g為止。
請根據上面敘述,回答:
(1)下圖所示儀器中,本實驗步驟①②③中必須用到的儀器是E、F和__________(填字母)。
(2)步驟②加入鹽酸的作用是________________________________________。
(3)寫出步驟④中發(fā)生反應的化學方程式為______________________________。
(4)步驟⑤的洗滌是洗去附著在沉淀上的________(寫離子符號),洗滌沉淀的操作_________。
(5)若坩堝質量是W1,坩堝與加熱后固體總質量是W2,則樣品中鐵元素的質量分數為__________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】A,B,C,D是四種短周期元素,E是過渡元素。A,B,C同周期,C,D同主族,A的原子結構示意圖為,B是同周期第一電離能最小的元素,C的最外層有三個未成對電子,E的外圍電子排布式為3d64s2。試回答下列問題:
(1)寫出下列元素的符號:A__________,B__________,C__________,D__________。
(2)用化學式表示上述五種元素中最高價氧化物對應水化物酸性最強的是________,堿性最強的是__________。
(3)用元素符號表示D所在周期第一電離能最大的元素是________,電負性最大的元素是__________。
(4)E元素原子的核電荷數是__________,E元素在周期表的第________周期第________族,已知元素周期表可按電子排布分為s區(qū)、p區(qū)等,則E元素在________區(qū)。
(5)寫出D元素原子構成單質的電子式__________,該分子中有____個σ鍵,____個π鍵。
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