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如图所示,通电5 min后,第③极增重2.16 g,同时在A池中收集到标准状况下...

如图所示,通电5 min后,第极增重2.16 g,同时在A池中收集到标准状况下的气体224 mL,设A池中原混合液的体积为200 mL,求通电前A池原混合溶液中CuSO4的物质的量浓度。(设电解前后溶液体积无变化)

 

 

0.025 mol·L-1 【解析】 试题分析:在A池中发生的反应为:阳极(②极):2H2O-4e-=4H++O2↑,阴极(①极):2Cu2++4e-=2Cu,若Cu2+完全放电后还有:4H++4e-=2H2↑,转移电子的物质的量为:=0.02 mol,由电极反应可知,每转移4 mol电子,放出1 mol O2,所以②极上析出O2的体积为:×22.4 L·mol-1=0.112 L<0.224 L,说明A池收集到的气体中还有H2。①极上放出H2为:0.224 L-0.112 L=0.112 L,即0.005 mol。①极上析出Cu和放出H2共获得0.02 mol电子。故n(Cu2+)=(0.02 mol-0.005 mol×2)/2=0.005 mol,c(CuSO4)=0.005 mol/0.2 L=0.025 mol·L-1,故答案为:0.025 mol·L-1。 考点:考查了电解原理及其计算的相关知识。  
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考点分析:
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在50 mL、0.2 mol·L-1 CuSO4溶液中插入两个电极,通电电解(不考虑水分蒸发)则:

(1)若两极均为铜片,电解过程中CuSO4溶液的浓度________(填“增大”“减小”或“不变”);

(2)若阳极为纯锌,阴极为铜片,阳极反应式是________________;]

(3)若阳极为纯锌,阴极为铜片,如不考虑H在阴极上放电,当电路中有0.04 mol电子通过时,阴极增重________g,阴极上的电极反应式是____________________。

 

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由于燃料电池汽车,尤其氢燃料电池汽车可以实现零污染排放,驱动系统几乎无噪音,且氢能取之不尽、用之不竭,燃料电池汽车成为近年来汽车企业关注的焦点。为了获得竞争优势,各国纷纷出台政策,加速推进燃料电池关键技术的研发。燃料电池的燃料选择有氢气、甲醇等。

(1)二氧化碳是地球温室效应的罪魁祸首,目前人们处理二氧化碳的方法之一是使其与氢气合成为甲醇,甲醇是汽车燃料电池的重要燃料。已知氢气、甲醇燃烧的热化学方程式如下:

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-285 kJ·mol-1

CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.0 kJ·mol-1

写出二氧化碳与氢气合成甲醇液体的热化学方程式:________________________。

(2)有科技工作者利用稀土金属氧化物作为固体电解质制造出了甲醇—空气燃料电池。这种稀土金属氧化物在高温下能传导O2-

这个电池的正极发生的反应是______________;负极发生的反应是________________。

在稀土氧化物的固体电解质中,O2-的移动方向是______________。

甲醇可以在内燃机中燃烧直接产生动力推动机动车运行,而科技工作者要花费大量的精力研究甲醇燃料汽车。主要原因是_____________________。

 

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参考下列图表和有关要求回答问题。

(1)图是1 mol NO2(g)和1 molCO(g)反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是________,ΔH的变化是________(填“增大”“减小”或“不变”)。请写出NO2和CO反应的热化学方程式____________________;

(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是:

CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0 kJ·mol-1

CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1

又知H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1

则甲醇完全燃烧的热化学方程式为________________________;

(3)下表是部分化学键的键能数据:

化学键

P—P

P—O

O=O

P=O

键能/(kJ·mol-1)

a

b

c

x

已知白磷的标准燃烧热ΔH为-d kJ·mol-1,白磷及其完全燃烧的产物结构如图所示,则上表中x=__________kJ·mol-1(用含有a、b、c、d的代数式表示)。

 

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风靡全球的饮料果醋中含有苹果酸(MLA),其分子式为C4H6O5。0.1 mol苹果酸与足量NaHCO3溶液反应能产生4.48 L CO2(标准状况),苹果酸脱水能生成使溴水褪色的产物。苹果酸经聚合生成聚苹果酸(PMLA)

 

(1)写出下列物质的结构简式:A____________________,D____________________。

(2)指出反应类型:__________,__________。

(3)写出所有与MLA具有相同官能团的同分异构体的结构简式:__________________。

(4)写出E→F转化的化学方程式________________________。

(5)上述转化关系中步骤的顺序能否颠倒?_______(填“能”或“不能”)说明理由:_________________________。

(6)PMLA具有良好的生物相容性,可望作为手术缝合线等材料应用于生物医药和生物材料领域。其在生物体内水解的化学方程式为___________________。

 

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近日,油炸薯条再次出现食品安全危机,因为其中反式脂肪酸(trans fatty acids简称TFA)的含量增加了1/3。中国食疗网发布“反式脂肪酸预警报告”,报告称:摄入过多的反式脂肪酸,容易堵塞血管而导致心脑血管疾病。脂肪酸的结构如下图所示。

试回答下列问题:

(1)顺、反式脂肪酸之间为__________关系,反式脂肪酸的分子式是__________。

(2)上述顺式脂肪酸和反式脂肪酸都能与H2在一定条件下发生氢化反应,其产物关系为

A.同分异构体     B.同系物     C.同一种物质      D.同素异形体

(3)研究表明,在特定的条件下,顺式脂肪酸与反式脂肪酸会产生互变,油脂长时间高温加热及油脂催化加氢都会使反式脂肪酸的含量增高。据专家介绍,多食用花生油对人体有益,是因为花生油中含反式脂肪酸较少,且含有对人体有抗癌作用的白藜芦醇(化学名称为芪三酚),其结构简式为:

试写出1mol白藜芦醇与足量溴水发生反应的化学方程式:________________________。

 

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