被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效 率的特点.右图为氢氧燃料电池的结构示意图,电解质溶液为KOH 溶液,电极材料为疏松多孔石墨棒.当氧气和氢气分别连 续不断地从正、负两极通入燃料电池时,便可在闭合回路中不断地产生电流.试回答下列问题:
(1)写出氢氧燃料电池工作时负极反应方程式:
负极: 。
(2)为了获得氢 气,除了充分利用太阳能外,工业上利用石油产品与水在高温、催化剂作用下制取氢气.写出丙烷和 H2O 反应生成 H2 和 CO 的化学方程式:
(3)若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时,负极反应式为 : 电池总离子反应方程式为 。
(4)若将此燃料电池改进为直接以有机物 A 和氧气为原料进行工作,有机物 A 只含有 C、H、 O 三种元素,常用作有机合成的中间体。16.8 g 该有机物经燃烧生成 44.0 g CO2 和 14.4 g H2O ;质谱图表明其相对分子质量为 84,红外光谱分析表明 A 分子中含有 O—H 键和位于分子端的-C≡C-键,核磁共振氢谱有三个峰,峰面积为 6:1:1。A 的分子式是 A的结构简式是
铬化学丰富多彩,由于铬光泽度好,常将铬镀在其他金属表面,同铁、镍组成各 种性能的不锈钢,CrO3 大量地用于电镀工业中。
(1)在下图装置中,观察到图 1 装置铜电极上产生大量的无色气泡,而图 2 装置中铜电 极上无气体产生,铬电极上产生大量有色气体。
图 2 装置中铬电极的电极反应式______________________
(2)最近赣州酒驾检查特别严,利用 CrO3 具有强氧化性,有机物(如酒精)遇到 CrO3 时,猛烈反应,CrO3 被还原成绿色的硫酸铬[Cr2(SO4)3],另该过程中乙醇被氧化成乙酸, 从而增强导电性,根据电流大小可自动换算出酒精含量。写出该反应的化学方程式为_________________________
(3)虽然铬加到铁中可将铁做成不锈钢可减少金属腐蚀,但 生产成本高,生活中很多情况下还是直接使用钢铁,但易腐蚀, 利用右图装置,可以模拟铁的电化学防护。若 X 为碳棒,为 减缓铁的腐蚀,开关 K 应置于________处。若 X 为锌,开关K 置于________处。
(4)CrO3 和 K2Cr2O7 均易溶于水,这是工业上造成铬污染的 主要原因。净化处理方法之一是将含+6 价 Cr 的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入 适量的 NaCl 进行电【解析】
阳极区生成的 Fe2+和 Cr2O72-发生反应,生成的 Fe3+和 Cr3+在阴极 区与OH-结合生成 Fe(OH)3 和 Cr(OH)3 沉淀除去【已知某条件下的KspFe (OH)3 = 3.0×10-31, KspCr(OH)3 = 6.0×10-38】。已知电解后的溶液中 c(Fe3+)为 2.0×10-6 mol·L1,则溶液中c(Cr3+)为______________mol·L-1。
某同学用中和滴定法去测定某烧碱的纯度,实验过程如下:
(1)配制待测液称取得 5.0g 固体烧碱样品(杂质不与酸反应)配制成 250 mL 溶液,
(2)用 0.2000 mol·L-1 标准盐酸滴定待测烧碱溶液,实验操作如下
A.用碱式滴定管取上述烧碱溶液10.00 mL,注入锥形瓶中,加入指示剂。
B.用待测定 的溶液润洗碱式滴定管。
C.用蒸馏水洗干净滴定管。
D.取下酸式滴定管用标准的盐酸 溶液润洗后,将标准液注入酸式滴定管刻度“0”以上2~ 3 cm处,再把酸式滴定管固定好, 调节液面至刻度“0”或“0”刻度以下。
E.检查滴定管是否漏水。
F.另取锥形瓶,再重复 操作一次。
G.把锥形瓶放在滴定管下面,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面的刻度。
①滴定操作的正确顺序是(用序号填写):________________
②该滴定操作中应选用的指示剂是:________________
③在G操作中如何确定终点?________________
(3)数据处理
根据上述各数据,选取合适的三组,计算待测烧碱溶液的浓度为__________,烧碱的纯度为_________。
(4)下列操作,会导致实验结果偏低的是________(填序号)。
①碱式滴管用蒸馏水洗净后没有用待测液润洗 ②锥形瓶用蒸馏水洗净后没有用待测液润洗 ③终点读数时俯视(滴定前读数准确) ④酸式滴定管尖端气泡没有排除,滴定后消失 ⑤振荡时锥形瓶中液滴飞溅出来 ⑥酸式滴定管用蒸馏水洗净后没有用标准液润洗
常温下,将四种不同的一元酸(用 HA 代表)分别和 NaOH 溶液等体积混合。 两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的 pH 如下表所示:
(1)从甲组情况分析,如何判断 HA 是强酸还是弱酸?________________。
(2)乙组混合溶液中粒子浓度 c(A-)和 c(Na+)的大小关系_____________。
A.前者大 B.后者大 C.两者相等 D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是:___________
(4)分析丁组实验数据,写出混合溶液中下列算式的精确结果(列式):c(Na+)-c(A-)=_______mol·L-1。
(5) 某二元酸(化学式用 H2B 表示)在水中的电离方程式是:
H2B===H++HB- HB-H++B2-
回答下列问题:
在 0.1 mol·L-1 的 Na2B 溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是________。
A.c(B2-)+c(HB-)=0.1 mol·L-1
B.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1 mol·L-1
C.c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
D.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)
(1)4g CO 在氧气中燃烧生成 CO2,放出 9.6kJ 热量,写出 CO 燃烧的热化学方程式;
(2)已知拆开 1mol H﹣H 键、1mol N﹣H 键、1mol N≡N 键分别需要的能量是 436kJ、391kJ、946kJ,则 N2 与 H2 反应生成 NH3 的热化学方程式为 。
(3)已知碳的燃烧热△H1=a kJ•mol﹣1
2K(s)+N2(g)+3O2(g)═2KNO3(s)△H2=b kJ•mol﹣1
S(s)+2K(s)═K2S(s)△H3=c kJ•mol﹣1
则 S(s)+2KNO3(s)+3C(s)═K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)△H= 。
II.稀土元素是宝贵的战略资源,赣州的稀土蕴藏量居世界首位,是名符其实的稀土王国。
(4)铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下 CeCl3 易发生水解,无水 CeCl3 可用加热 CeCl3·6H2O 和 NH4Cl 固体混合物的方法来制备。其中 NH4Cl 的作用是
(5)在某强酸性混合稀土溶液中加入 H2O2,调节 pH≈3,Ce3+通过下列反应形成 Ce(OH)4 沉淀得以分离。完成反应的离子方程式:□Ce3++□H2O2+□H2O ===□Ce(OH)4↓+□_________
液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点.一种以液态肼(N2H4)为燃料 的电池装置如图所示,该电池以空气中的氧气为氧化剂,以 KOH 溶液为电解质溶液.下列关于该电池的叙述错误的是( )
A、b极发生还原反应
B、a极的反应式为N2H4 - 4e-===N2↑+4H+
C、放电时,电流从b极经过负载流向a极
D、其中的离子交换膜需选用阴离子交换膜