【题目】一种将燃料电池与电解池组合制备KMnO4的装置如图所示(电极甲、乙、丙、丁均为惰性电极)。该装置工作时,下列说法不正确的是
A. 甲为正极,丙为阴极
B. 丁极的电极反应式为MnO42――e-===MnO4-
C. KOH溶液的质量分数:c%>a%>b%
D. 标准状况下,甲电极上每消耗22.4L气体时,理论上有4molK+移入阴极区
【答案】C
【解析】
分析装置的特点,可知左边是燃料电池,右边是电解池;通入氧气的电极甲是电池的正极,与甲相连的电极丁是电解池的阳极,则丁电极上MnO42―被氧化为MnO4-;丙电极是电解池的阴极,溶液中氢离子在阴极被还原为氢气,所以气体X是氢气。
A、通入氧气的电极为电池的正极,与电源正极相连的一极为电解池阳极,所以丙是阴极,故A正确;
B、丁是电解池阳极,MnO42―失电子被氧化为MnO4-,电极反应式是MnO42――e-===MnO4-,故B正确;
C、丙电极上的反应是 ,电极甲的电极反应式是,乙电极的电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O,根据溶液流动方向,c%>b%>a%,故C错误,
D. 标准状况下,甲电极上每消耗22.4L氧气时,转移4mol电子,所以理论上有4molK+移入阴极区,故D正确。
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【题目】Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如上图所示。由图可知,当铁的浸出率为70%时,所采用的实验条件为_____________。
(2)“酸浸”后,钛主要以形式存在,写出相应反应的离子方程式________。
(3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示:
分析40 ℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因________。
(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为_______。
(5)若“滤液②”中,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使恰好沉淀完全即溶液中,此时是否有沉淀生成? ________(列式计算)。的Ksp分别为
(6)写出“高温煅烧②”中由制备的化学方程式___________。
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【题目】实验室中H2SO4、NaOH是两种常见试剂。
(1)现在实验室中有一瓶98%的H2SO4(ρ=1.84g/cm3)。
①该硫酸的物质的量浓度为____________mol/L;
②现要配置2.0mol/L的稀H2SO4250mL,请回答如下问题:需要量取浓硫酸的体积为________(保留一位小数).在该实验使用的玻璃仪器中除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒外,还有__________。
(2)有一瓶氢氧化钠固体由于放置时间较长,某同学怀疑其由于吸收空气中CO2而发生部分变质。为证明此推测,进行如下实验。
称取2.000g样品,配制成250mL待测液。量取20.00mL待测液,当慢慢滴入0.100mol/L的硫酸溶液18.60mL时测得溶液正好显中性.根据实验数据可知:
待测溶液中氢氧化钠的浓度为_____________mol/L;
样品中氢氧化钠的质量百分数为______________。
由此,该同学得出结论:样品已部分变质.
①请你对实验进行评价(假定实验操作过程准确无误):_________
A.该实验不能证明关于“部分变质”的推测
B.该实验可以证明关于“部分变质”的推测
C.若样品中混有少量氢氧化钾,也能使其质量百分数变小
②在用氢氧化钠固体配制溶液过程中,下列操作中也会造成氢氧化钠质量百分数偏小的是________(填字母)。
A.在称量时,把氢氧化钠样品放在称量纸上进行称量
B.在溶解过程中,有少量液体溅出
C.在转移过程中,烧杯和玻璃棒没有进行洗涤
D.在定容时,滴加蒸馏水超过刻度线,用滴管从容量瓶中小心取出多余液体至液体凹液面与刻度线水平
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【题目】如图是2004年批量生产的笔记本电脑所用甲醇燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,电池总反应为2CH30H+302=2C02+4H20。下列说法正确的是
A. 左电极为电池的正极,a处通入的物质是甲醇
B. 右电极为电池的负极,b处通入的物质是空气
C. 负极反应式为:CH30H+H20-6e-=CO2+6H+
D. 正极反应式为:02+2H20+4e-=40H—
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【题目】卤块的主要成分是MgCl2,此外还含铁的氯化物、CuCl2、SiO2、MnO2等杂质。工业上以卤块为原料可制得轻质氧化镁,工艺流程如图所示:
已知:生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
物质 | 开始沉淀 | 完全沉淀 |
Fe(OH)3 | 1.9 | 3.2 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Cu(OH)2 | 6.0 | 8.0 |
Mn(OH)2 | 7.3 | 9.3 |
Mg(OH)2 | 9.1 | 11.1 |
请回答下列问题
(1)滤渣1的成分有______________________(填化学式)。加入试剂1的目的是___________。
(2)步骤“加NaOH”需要调节pH值的范围为______________________。
(3)沉淀1的成分为______________________ (填化学式),步骤“加水煮沸”发生反应的化学方程式为______________________。
(4)步骤“加水煮沸”不能时间太长,原因是______________________。
(5)最近研究表明,常温下在含有Mg2+浓度为1.5mol/L的溶液中加入2倍于Mg2+的物质的量的NH4HCO3,控制pH值在9.5左右,镁的沉淀率能达到99%。产物为一种含结晶水的复盐,可用于煅烧制取轻质氧化镁,经XDR(X射线衍射)分析该复盐含水与含镁的物质的量相等。写出制取该复盐的离子方程式:_________________________________。
(6)除了OH-之外,S2-也是一种常见的金属离子沉淀剂。本质原因是一些金属硫化物的溶解度极小。已知:25℃时,CuS的溶度积为4×10-36,H2S的Ka1=1.25×10-7,Ka2=8.0×10-14。若要在1L.的盐酸中完全溶解0.01 mol CuS,理论上需要盐酸的最低浓度为___________mol/L(提示:用离子方程式计算)
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【题目】下列电离方程式错误的是( )
A.(NH4)2SO4溶于水:(NH4)2SO4═2NH4++SO42﹣
B.H3PO4溶于水:H3PO4═3H++PO43﹣
C.HF溶于水:HFH++F﹣
D.NaHS溶于水:NaHS═Na++HS﹣,HS﹣H++S2﹣
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【题目】温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5,反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:下列说法正确的是
t/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(PCl3)/ mol | 0 | 0.16 | 0.19 | 0.20 | 0.20 |
A.反应在前50 s的平均速率为v(PCl3)=0.0032mol·L-1·s-1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)=0.11mol·L-1,则反应的△H<0
C.相同温度下,起始时向容器中充入1.0mol PCl5、0.20mol PCl3和0.20molCl2,达到平衡前v(正)>v(逆)
D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0mol PCl3和2.0molCl2,达到平衡时,PCl3的转化率小于80%
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【题目】I.无水MgBr2可用作催化剂,实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2,装置如图所示(夹持装置省略)。
已知:①Mg和Br2反应剧烈放热;MgBr2具有强吸水性
②MgBr2+3C2H5OC2H5MgBr2·3C2H5OC2H5。
主要步骤如下:
步骤1:三颈烧瓶中装入10g镁屑和150mL无水乙醚;装置C中加入15mL液溴;
步骤2:缓慢通入干燥的氩气,直至溴完全导入三颈烧瓶中;
步骤3:反应完毕后恢复至室温,过滤除去镁,滤液转移至另一干燥的烧瓶中,冷却至0℃,析出晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗品;
步骤4:常温下用CCl4溶解粗品,冷却至0℃,析岀晶体,过滤,洗涤得三乙醚合溴化镁,加热至160℃分解得无水MgBr2产品。
请回答下列问题
(1)仪器A的名称是___________。B的作用为___________。
(2)下列有关步骤4的说法正确的是___________(填选项字母)
A.可用75%的乙醇代替CCl4溶解粗品
B.加热至160℃的主要目的是除去CCl4
C.洗涤晶体可选用0℃的CCl4
D.该步骤只除去了可能残留的溴
(3)若将装置C改为装置D,可能会导致的后果是___________。
(4)为测定产品的纯度,可用EDTA(简写为Y4-)标准溶液滴定,以铬黑T(简写为In)为指示剂。已知Mg2+与铬黑T和EDTA均能形成配合物,且EDTA与Mg2+配合更稳定:
物质 | 颜色 | 物质 | 颜色 |
Y4- | 无色 | MgY2- | 无色 |
In | 纯蓝色 | MgIn- | 酒红色 |
反应的离子方程式为Mg2++Y4-=MgY2-
①滴定终点的现象为______________________。
②测定前,先称取0.2500g无水MgBr2产品,溶解后,加入2滴铬黑T试液作指示剂,用0.0500mol·L-1的EDTA标准溶液滴定至终点,消耗EDTA标准溶液25.00mL,则测得无水MgBr2产品的纯度是______________________(用质量分数表示)。
Ⅱ.化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作环保型阻燃材料,受热时按如下化学方程式分解:2Mg5Al3(OH)19(H2O)4===27H2O+10MgO+3Al2O3。
(5)写出该化合物作阻燃剂的两条依据:______________________。
(6)MgO可溶于NH4Cl的水溶液,用离子方程式表示其原理:______________________。
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 18.0 g葡萄糖和果糖的混合物中含有氢原子的数目为1.2 NA
B. 0.1 mol MgCl2中含有最外层电子的数目为1.6NA
C. 1 L 0.1 mol/L乙醇溶液中含有氧原子的数目为0.1 NA
D. 0.1 mol Fe与足量Cl2完全反应转移电子的数目为0.2 NA
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