【题目】二甲醚(CH3OCH3)直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,用二甲醚燃料电池电解甲基肼(CH3—NH—NH2)制氢的装置如图所示,其中X、Y、M、N均为惰性电极。下列说法正确的是( )
A.M极的电极反应式为CH3—NH—NH2+12OH--10e-=CO+N2↑+9H2O
B.图1中电解质溶液的pH减小,图2中电解质溶液的pH增大
C.图2中的交换膜是阴离子交换膜,OH-透过交换膜向N极移动
D.理论上,当生成6.72LH2时,消耗CH3OCH3的质量为2.3g
【答案】A
【解析】
装置图1分析可知,氢离子移向的电极为正极,X为负极,二甲醚失电子发生氧化反应,结合电极反应判断电极附近pH变化,Y为正极,电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为二甲醚失电子生成二氧化碳,结合原子守恒和电荷守恒写出电极反应为:CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+; 氧气在正极发生还原反应,O2+4H++4e-=2H2O;图2是电解池,N是阴极,H2O得电子发生还原反应:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,M极是阳极,发生氧化反应:CH3—NH—NH2+12OH--10e-=CO+N2↑+9H2O。
A.M极是阳极,发生氧化反应:CH3—NH—NH2+12OH--10e-=CO+N2↑+9H2O,故A正确;
B.图1中生成水,CH3OCH3+3O22CO2+3H2O,电解质溶液的pH增大,图2中CH3—NH—NH2+H2O+2OH-
CO
+N2↑+5H2↑,电解质溶液的pH减小,故B错误;
C.图2中的交换膜是阴离子交换膜,OH-透过交换膜向M极移动,故C错误;
D.理论上,CH3OCH3~12e-~6H2,当生成标准状况下6.72LH2时,消耗CH3OCH3的质量为=2.3g,但题目中没有说明生成的氢气的状态,故D错误;
故选A。
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【题目】亚铁盐、铁盐在工农业生产、生活、污水处理等方面有着极其广泛的应用,现用铁屑与硫酸反应制备硫酸亚铁。
已知:①4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O
②硫酸亚铁在水中的溶解度如下图:
(1)首先,将铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污,分离出液体,用水洗净铁屑。此步骤中,分离出液体的方法通常不用过滤,使用的操作是____________(填写操作名称)。
(2)向处理过的铁屑中加入适量的硫酸,在一定温度下使其反应到不再产生气体,趁热过滤,得硫酸亚铁溶液。
①硫酸浓度应选择(填字母序号)__________;
A.浓硫酸 B.10 moL·L-1硫酸
C.3 moL·L-1硫酸 D.任意浓度硫酸
②温度宜控制在________,加热的同时需适当补充水,原因是___________________;
③反应中应保持_________ (填“<”“>”或“=”) 1。
(3)亚铁盐在空气中易被氧化,但形成复盐可稳定存在,如“摩尔盐”,即(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O(硫酸亚铁铵),就是在硫酸亚铁溶液中加入少量稀硫酸溶液,再加入饱和硫酸铵溶液,经过_______、_______、_______、_______等一系列操作后所得。
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【题目】某火电厂收捕到的粉煤灰的主要成分为SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、TiO2等。研究小组对其进行综合处理的流程如下:Ksp[ Al(OH)3]=1.0×10-34 Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10 -38。已知::“酸浸”后钛主要以TiOSO4形式存在,强电解质TiOSO4在溶液中仅能电离SO42-和一种阳离子,该离子会水解,下列说法不正确的是
A.“酸浸”时TiO2发生反应的离子方程式为TiO2 +2H+= =TiO2+ +H2O
B.“结晶”时温度需控制在70℃以上,温度过低TiO2xH2O产率降低
C.为使滤渣2沉淀完全,需“调pH"最小为4.3
D.MgCl2溶液制备MgCl26H2O需要在HCl的气氛下蒸发浓缩
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【题目】碳的化合物在工业上应用广泛,下面有几种碳的化合物的具体应用:
(1)已知下列热化学方程式:
i. CH2=CHCH3(g)+ Cl2(g)=CH2ClCHClCH3(g) △H1= -133 kJ·mol-1
ii. CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)=CH2 =CHCH2Cl(g)+HCl(g) △H2= -100 kJ·mol-1
又已知在相同条件下,CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)=CH2ClCHClCH3(g) 的正反应的活化能Ea(正)为132 kJmol-1,则逆反应的活化能Ea(逆)为________kJmol-1。
(2)查阅资料得知,反应CH3CHO(aq)=CH4(g)+CO(g)在含有少量I2的溶液中分两步进行:
第I步反应为CH3CHO(aq)+I2(aq)→CH3I(l) +HI(aq)+CO(g)(慢反应);
第II步为快反应。增大I2的浓度________(填“能”或“ 不能”)明显增大总反应的平均速率,理由为______________。
(3)用催化剂Fe3(CO)12/ZSM -5催化CO2加氢合成乙烯的反应,所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物,反应过程如图。
催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性,在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如下表。
欲提高单位时间内乙烯的产量,在Fe3(CO)12/ZSM -5中添加__________助剂效果最好;加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是__________________。
(4)在一密闭容器中,起始时向该容器中充入H2S和CH4且n(H2S):n(CH4) =2:1,发生反应:CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)。0. 11MPa时,温度变化对平衡时产物的物质的量分数的影响如下图所示:
为提高H2S的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是______________(列举一条)。N点对应温度下,该反应的Kp=______ ( MPa)2(Kp为以分压表示的平衡常数)。
(5)合成碳酸二甲酯的工作原理如下图所示。
阳极的电极反应式为_______,离子交换膜a为__________(填“阳膜”、“阴膜”)。
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【题目】化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如图:
已知:R1CH2COOCH2CH3+R2COOCH2CH3+CH3CH2OH
(1)化合物A的名称是__。
(2)反应②和⑤的反应类型分别是__、__。
(3)写出C到D的反应方程式__。
(4)E的分子式__。
(5)F中官能团的名称是__。
(6)X是G的同分异构体,X具有五元碳环结构,其核磁共振氢谱显示四组峰,且峰面积之比为6:2:1:1。写出两种符合要求的X的结构简式___。
(7)设计由乙酸乙酯和1,4-二溴丁烷制备的合成路线___(无机试剂任选)。
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【题目】在恒温恒容下使NH2COONH4 (s)2NH3 (g)+CO2(g)达到平衡,不可以判断该反应达到化学平衡的是( )
A.V正(NH3) =2V逆(CO2)
B.密闭容器中氨气的体积分数不变
C.密闭容器中总压强不变
D.密闭容器中混合气体的密度不变
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【题目】“NaH2PO2还原法”制备高纯度氢碘酸和亚磷酸钠(Na2HPO3)的工业流程如图。
请回答:
(1)“合成”过程,主要氧化产物为亚磷酸(H3PO3),相应的化学方程式为______________。
(2)“除铅”过程,FeS除去微量Pb2+的离子方程式为_____________。
(3)“减压蒸馏”过程,I-回收率为95%,则剩余固体的主要成分为___________(填化学式)。
(4)“调pH=11”的作用为__________。
(5)工业上常用电解Na2HPO3溶液制备亚磷酸,其装置示意图:
①a为电源______(填“正极”或“负极”)。
②B膜应选择___________(填“阴离子”“质子”或“阳离子”)交换膜。
③阳极的电极反应式为____________。
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【题目】聚乳酸(PLA)是一种无毒性、可再生、可分解的高分子聚合物塑料,PLA早期在医学上使用,作手术缝合线及骨钉等,现在则已较广泛应用于一些常见的物品,如:包装袋、纺织纤维,PLA由植物中萃取出的淀粉(玉米、甜菜、小麦、甘薯等)或用纤维素(玉米秸秆、麦秆、甘蔗渣等木质的农业废弃物)经过下列过程制造而成:淀粉或纤维素葡萄糖
乳酸
聚乳酸
根据上述信息,回答下列问题:
(1)淀粉水解生成葡萄糖的化学方程式为___________________________________________。
(2)已知1 mol葡萄糖2 mol乳酸,转化过程中无其他反应物、生成物,则乳酸的分子式为_______________________________。
(3)某研究性小组为了研究乳酸(无色液体,与水混溶)的性质,做了如下实验:
①取1.8 g乳酸与过量的饱和NaHCO3溶液反应,测得生成的气体体积为448 mL(气体体积已换算为标准状况下的体积)。
②另取1.8 g乳酸与过量的金属钠反应,测得生成的气体体积为448 mL(气体体积已换算为标准状况下的体积)。
由实验数据推知乳酸分子含有________(填官能团名称),从以上条件推知乳酸的结构简式可能为_____________________________。
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【题目】下列是某学生自己总结的一些规律,其中正确的是( )
A.氧化物不可能是分解反应的产物
B.有些化学反应不属于化合、分解、置换、复分解中的任何一种反应
C.根据酸分子中含有的氢原子个数将酸分为一元酸、二元酸等
D.饱和溶液一定比不饱和溶液的浓度大
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