【题目】利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2,装置如图所示。下列说法不正确的是
A.a极反应:CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O
B.A、C膜均为阳离子交换膜,B膜为阴离子交换膜,
C.可用铁电极替换阴极的石墨电极
D.a极上通入2.24L甲烷,阳极室Ca2+减少0.2mol
【答案】D
【解析】
左边装置为甲烷燃料电池装置,a极为负极,电极反应为:CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O,b极为正极,电极反应为:O2+4e-=2O2-;
右边装置为电解池装置,与b极相连的石墨为阳极,阳极发生的反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,Ca2+通过A膜向产品室移动;与a极相连的石墨为阴极,阴极发生的反应为:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,原料室的Na+通过C膜向阴极室移动,H2PO4-通过B膜向产品室移动,Ca2+和H2PO4-在产品室得Ca(H2PO4)2,据此解答。
A.由分析可知,a极为负极,电极反应为:CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O,A正确;
B.Ca2+通过A膜向产品室移动,原料室的Na+通过C膜向阴极室移动,H2PO4-通过B膜向产品室移动,所以,A、C膜均为阳离子交换膜,B膜为阴离子交换膜,B正确;
C.用Fe电极替换阴极的石墨后,阴极的反应不变,故可用铁电极替换阴极的石墨电极,C正确;
D.未说明是否处于标准状况,则无法根据2.24L甲烷计算,D错误。
答案选D。
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【题目】用纯净的CaCO3与稀HCl反应制CO2,实验过程记录如右图所示。根据分析、判断,正确的是( )
A.OE段表示的反应速率最快
B.EF段表示的反应速率最快,收集的CO2最多
C.FG段收集的CO2最多
D.OG段表示随着时间的推移,反应速率逐渐增快
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【题目】某温度下,在起始压强为80kPa的刚性容器中,发生NO的氧化反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H,该反应的反应历程分两步进行,其速率方程和反应过程中能量变化如下:
①2NO(g)N2O2(g) v1正=k1正c2(NO) v1逆=k1逆c(N2O2)
②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g) v2正=k2正c(N2O2)c(O2) v2逆=k2逆c2(NO2)
下列说法正确的是
A.NO氧化反应速率快慢的决定步骤的活化能是E5—E3
B.一定温度下,2NO(g)+O2(g)2NO2 (g)平衡常数表达式K=
C.升高温度,NO氧化反应的化学平衡向逆反应方向移动
D.该温度下,将等物质的量的NO和O2混合反应(忽略2NO2N2O4),NO的平衡转化率为40%时,该反应的平衡常数Kp=kPa-1
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【题目】NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.1mol甲基(—CH3)所含的电子数为10NA
B.64gCu和足量的硫粉加热,充分反应转移的电子数是2NA
C.在0℃、101kPa条件下,11.2L丁烷中含极性共价键数目为5NA
D.1L0.1mol·L-1NH4H2PO4溶液中阴阳离子数相等
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【题目】实验室中可利用反应2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O来制取氯气。
(1)用双线桥(或单线桥)标出下列反应中电子转移的方向和数目:2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O__________
(2)该反应中氧化剂是______,氧化产物是________。若有1 mol KMnO4参加反应,转移的电子的物质的量是______mol,被氧化的HCl的物质的量是________mol。
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【题目】CO、CO2是化石燃料燃烧后的主要产物。
(1)汽车排气管内安装的催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的大气循环物质。已知:N2(g)+O2(g)===2NO(g)ΔH=+180.5kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)===2CO(g)ΔH=-221.0kJ·mol-1
C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1
则反应2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)的ΔH=________kJ·mol-1。
(2)已知:反应CO2(g)CO(g)+O(g)在密闭容器中CO2分解实验的结果如图1;反应2CO2(g)
2CO(g)+O2(g)中1molCO2在不同温度下的平衡分解量如图2,
①分析图1,求2min内v(CO2)=_______,5min时达到平衡,平衡时c(CO)=_______。
②分析图2,1500℃时反应达平衡,此时容器体积为1L,则反应的平衡常数K=______(计算结果保留1位小数)。
(3)为探究不同催化剂对CO和H2合成CH3OH的选择性效果,某实验室控制CO和H2的初始投料比为1:3进行实验,得到如下数据:
选项 | T/K | 时间/min | 催化剂种类 | 甲醇的含量(%) |
A | 450 | 10 | CuO-ZnO | 78 |
B | 450 | 10 | CuO-ZnO-ZrO2 | 88 |
C | 450 | 10 | ZnO-ZrO2 | 46 |
①由表1可知,该反应的最佳催化剂为____________(填编号);图3中a、b、c、d四点是该温度下CO的平衡转化率的是____________。
②有利于提高CO转化为CH3OH的平衡转化率的措施有____________。
A.使用催化剂CuO-ZnO-ZrO2B.适当降低反应温度
C.增大CO和H2的初始投料比D.恒容下,再充入amolCO和3amolH2
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【题目】一水硫酸四氨合铜晶体[Cu(NH3)4SO4·H2O,相对分子质量为246]是一种重要的染料及农药中间体。常温下该物质可溶于水,难溶于乙醇。某化学兴趣小组通过以下实验制备一水硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度。回答相关问题:
I.实验室制取CuSO4溶液
方案i:铜与浓硫酸加热制备。
方案ii:将铜粉在空气中充分加热至完全变黑,再加稀硫酸即可得到硫酸铜溶液。
(1)请写出方案i反应的化学方程式________________________________________,此方法硫酸的利用率较低的原因是___________________________(写1点)。
(2)实际生产中方案ii常常有紫红色固体未反应,猜想原因可能是___________。
(3)某同学对实验ii进行了改进,其中一种方案是在硫酸和铜的反应容器中滴加H2O2溶液,观察到的现象是_____________________________________。H2O2的沸点为150.2℃。为加快反应需要提高H2O2溶液的浓度,可通过如图将H2O2稀溶液浓缩,增加减压设备的目的除了加快蒸馏速度,还有可能是________________________。
II.一水硫酸四氨合铜晶体的制备
(4)硫酸铜溶液含有一定的硫酸,呈酸性,加入适量NH3·H2O调节溶液pH,产生浅蓝色沉淀,已知其成分为Cu2(OH)2SO4,试写出生成此沉淀的离子反应方程式_______________________。
(5)继续滴加NH3·H2O,会转化成深蓝色溶液。向深蓝色溶液中加入乙醇可析出深蓝色晶体,滴加乙醇的作用可能是________________
A.乙醇可以作还原剂
B.乙醇可以降低该晶体在该溶液中的溶解度
C.乙醇可以作萃取剂
Ⅲ.产品纯度的测定
(6)精确称取mg晶体,加适量水溶解,然后逐滴加入足量NaOH溶液,通入水蒸气将氨全部蒸出,用V1mL0.200mol·L-1的盐酸完全吸收。以甲基橙作指示剂,用0.200mol·L-1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2mLNaOH溶液。产品纯度的表达式为____________。
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【题目】
教材插图具有简洁而又内涵丰富的特点。请回答以下问题:
(1)第三周期的某主族元素,其第一至第五电离能数据如图1所示,则该元素对应的原子有_____种不同运动状态的电子。
(2)如图2所示,每条折线表示周期表ⅣA ~ⅦA 中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物,其中a点代表的是___________。判断依据是____________。
(3)CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图3所示。则该晶体的类型属于_____________晶体。
(4)第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有____种。 GaCl3中中心原子的杂化方式为_________,写出与GaCl3结构相同的一种等电子体(写离子)______________。
(5)冰、干冰、碘都是分子晶体,冰的结构具有特殊性,而干冰、碘的晶体具有相似的结构特征,干冰分子中一个分子周围有__________个紧邻分子。 D的醋酸盐晶体局部结构如图,该晶体中含有的化学键是_____________(填字母标号)。
a.极性键 b.非极性键 c.配位键 d.金属键
(6)Fe的一种晶体如甲、乙所示,若按甲虚线方向切乙得到的A~D图中正确的是_____(填字母标号)。
铁原子的配位数是____________,假设铁原子的半径是r cm,该晶体的密度是ρg/cm3 ,则铁的相对原子质量为________________(设阿伏加德罗常数的值为NA)。
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【题目】某兴趣小组利用废铜屑(含铜、铝等)制备CuSO4·5H2O晶体,制备流程如图:
(1)“溶解Ⅰ”过程中所用试剂X为___。(填写试剂名称)
(2)“溶解Ⅱ”发生反应的离子方程式为___。
(3)“操作X”包括___、过滤、无水乙醇洗涤、低温干燥。
(4)某种杀菌剂中含CuSO4和Cu(OH)2,为测定其组成,兴趣小组设计如下实验:取一定量的杀菌剂,将其溶于足量的稀盐酸中,然后向其中加入足量的BaCl2溶液,过滤干燥后得白色固体2.33g。然后向滤液中滴加1.00mol·L-1的Na2H2Y(EDTA)溶液,反应至终点时消耗Na2H2Y溶液30.00 mL(离子方程式为Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+)。
①由准确称量后的EDTA固体配制100mL1.00mol·L-1的EDTA溶液所需的玻璃仪器除烧杯、胶头滴管外还有___。
②通过计算确定杀菌剂中CuSO4和Cu(OH)2的物质的量之比___(写出计算过程)。
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