【題目】金屬(M)-空氣電池(如圖)具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點(diǎn),有望成為新能源汽車和移動(dòng)設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)為:4M+nO2+2nH2O=4M(OH)n。已知:電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說法不正確的是
A. 比較Mg、Al、Zn三種金屬-空氣電池,Mg-空氣電池的理論比能量最高
B. 為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2,宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜
C. 電池放電過程的正極反應(yīng)式:O2+2H2O+4e-=4OH-
D. 多孔電極可提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積,并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面
【答案】A
【解析】
A.電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能,則單位質(zhì)量的電極材料失去電子的物質(zhì)的量越多則得到的電能越多,假設(shè)質(zhì)量都是1g時(shí),這三種金屬轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量分別為(1g/24g/mol)×2=1/12mol、(1g/27g/mol)×3=1/9mol、(1g/65g/mol)×2=1/32.5mol,所以Al空氣電池的理論比能量最高,故A錯(cuò)誤;
B.負(fù)極上Mg失電子生成Mg2+,為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2,則陰極區(qū)溶液不能含有大量OH,所以宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜,故B正確;
C.正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成OH,因?yàn)槭顷庪x子交換膜,所以陽離子不能進(jìn)入正極區(qū)域,則正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e=4OH,故C正確;
D.反應(yīng)物接觸面積越大,反應(yīng)速率越快,所以采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積,并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面,從而提高反應(yīng)速率,故D正確。答案選A。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一種“既熱即食型”快餐適合外出旅行時(shí)使用,它是利用兩種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)對(duì)食物進(jìn)行加熱,這兩種化學(xué)物質(zhì)最適合選擇的是( )
A. 濃硫酸與水B. 氫氧化鈉與水C. 生石灰與水D. 氯化鈉與水
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【題目】用化學(xué)用語填空:
(1)2個(gè)硫酸根離子________;
(2)2個(gè)鎂原子_______;
(3)氧化鐵中鐵元素的化合價(jià) ___________;
(4)3個(gè)氮分子_________;
(5)人體中含量最高的金屬元素是_____________.
(6)在焙制糕點(diǎn)時(shí)常需加入一種名為“泡打粉”的膨松劑,俗稱小蘇打 .其主要成分是_________________(填化學(xué)式)
(7)吸煙有害健康,煙草燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙氣中含有一種能與血紅蛋白結(jié)合的有毒氣體,它是___________(填化學(xué)式).
(8)乙醇(C2H5OH),乙醇是一種清潔能源,其燃燒的化學(xué)方程式為:_____________
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【題目】由三個(gè)原子構(gòu)成的某氣體分子,其摩爾質(zhì)量為M g/mol,該氣體的體積為V L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則:
①該氣體的物質(zhì)的量為________ mol;
②該氣體中所含的原子總數(shù)為________個(gè);
③該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為________g/L;
④該氣體的一個(gè)分子的質(zhì)量為________g。
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【題目】氮化鎂(Mg3N2)可用于核廢料的回收,常溫下為淺黃色粉末,易水解。某興趣小組擬在實(shí)驗(yàn)室里通過氮?dú)夂玩V粉反應(yīng)制取少量氮化鎂(Mg3N2),制備裝置示意圖如下。
(1)工業(yè)上通常通過______________________獲取氮?dú)狻?/span>
(2)裝置A中橡膠管a的作用是______________________。
(3)NaNO2和(NH4)2SO4反應(yīng)制備氮?dú)獾碾x子方程式______________________。
(4)裝置B的作用為______________________。
(5)檢驗(yàn)Mg3N2水解生成氣體為NH3的方法為:取適量樣品放入試管中,滴加蒸餾水,加熱試管,_________________________________(填操作與現(xiàn)象)。
(6)為測定產(chǎn)物中Mg3N2純度,該小組稱取4.0g樣品加入足量10%NaOH溶液并加熱,生成的氣體全部用100.00mL 0.500mol·L-1的硫酸溶液吸收。將所得溶液稀釋到250.00mL,取25.00mL該溶液,用0.2000mol·L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的硫酸。重復(fù)實(shí)驗(yàn)平均消耗NaOH溶液25.25mL。樣品中Mg3N2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________(保留一位小數(shù))。滴定過程中若有NaOH溶液濺出,測定結(jié)果將___________(填“偏高”或“偏低”)
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【題目】對(duì)水樣中M的分解速率的影響因素進(jìn)行研究。 在相同溫度下,M的物質(zhì)的量濃度[c(M)]隨時(shí)間(t)的變化如下圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是
A. 水樣酸性越強(qiáng),M的分解速率越快
B. 水樣中添加Cu2+,能加快M的分解速率
C. 由②③得,反應(yīng)物濃度越大,M的分解速率越快
D. 在0~20 min內(nèi),②中M的分解速率為0.015 mol·L1·min1
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【題目】通過實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)中的某種規(guī)律,再尋求理論上的科學(xué)合理解釋,是化學(xué)工作者的重要研究方法。
I.在體積可變的密閉容器中投入1 mol CO和2molH2,不同條件下發(fā)生反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。實(shí)驗(yàn)測得平衡時(shí)CH3OH的物質(zhì)的量隨溫度、壓強(qiáng)的變化如圖所示。
(1)M點(diǎn)H2的轉(zhuǎn)化率為___________;反應(yīng)速率N點(diǎn)v正(CO)___________M點(diǎn)ν逆(CO)(填“>”“<”或“=”)
(2)若M點(diǎn)對(duì)應(yīng)混合氣體的體積為1L,則506K時(shí),該反應(yīng)平衡常數(shù)K=___________(保留三位小數(shù))。圖表示平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)(lgK)與溫度的關(guān)系,B、C點(diǎn)中能正確表示該反應(yīng)的lgK與T的關(guān)系的點(diǎn)為___________。
(3)在2L恒容密閉容器中充入 a mol H2、2 mol CO和7.4 mol CH3OH(g),在506K下進(jìn)行上述反應(yīng)。為了使該反應(yīng)逆向進(jìn)行,a的取值范圍為___________。
Ⅱ.砷及其化合物有著廣泛的用途。砷有兩種常見的弱酸,砷酸(H3AsO4)和亞砷酸(H3AsO3)。已知H3AsO4的pKa1、pKa2、pKa3依次為2.25、6.77、11.40(已知:pKa=-lgKa)。
回答下列問題:
(4)NaH2AsO4溶液呈___________(填酸性”、“中性”或“堿性”),試通過計(jì)算說明___________。
(5)某小組同學(xué)欲探究可逆反應(yīng)AsO33-+I2+2OH-AsO43-+2I-+H2O,設(shè)計(jì)如圖所示裝置。加入試劑并連接裝置,電流由C2流入C1。當(dāng)電流變?yōu)榱銜r(shí),向裝置左邊燒杯中逐滴加入一定量2 mol/L HCl,發(fā)現(xiàn)又產(chǎn)生電流,實(shí)驗(yàn)中電流與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。
寫出圖4中c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的正極反應(yīng)式___________,能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________。
a.2v(I-)正=v(AsO33-)逆 b.溶液pH不再變化
c.電流表示數(shù)變?yōu)榱?/span> d.右邊燒杯中c(K+)不變
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z、R、W是原子序數(shù)遞增的五種短周期主族元素,周期數(shù)之和為11,其中Y元素最高化合價(jià)與最低化合價(jià)代數(shù)和為2, Z和R可形成R2Z和R2Z2型化合物,R是五種元素中原子半徑最大的,Z和W是同族元素,下列說法錯(cuò)誤的是
A. 簡單離子半徑人小順序?yàn)椋篧>Z>R
B. X2Z2的電子式為:
C. X2Z的沸點(diǎn)比X2W的沸點(diǎn)高
D. Y元素最高價(jià)氧化物的水化物濃溶液可以用鋁制容器盛裝
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】甲醇(CH3OH)有很多用途。回答下列問題:
I.甲醇可用于制取甲醛(HCHO)。
(1)甲醇的沸點(diǎn)為64 ℃,甲醛的沸點(diǎn)為-21 ℃,甲醇的沸點(diǎn)較高的原因是__________。
(2)甲醇分子中采用sp3雜化的原子有____________(填元素符號(hào));甲醛分子中σ鍵與π鍵之比為_____________。
II.直接甲醇燃料電池(DMFC)因其具有質(zhì)量輕、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、比能量密度高、低溫操作等優(yōu)點(diǎn),DMFC陽極普遍采用以鉑(Pt)為基礎(chǔ) 的二元催化劑,如Pt-Cr合金等。
(3)基態(tài)Cr原子的未成對(duì)電子數(shù)為______________。
(4)與鉻同周期的所有元素中基態(tài)原子最外層電子數(shù)與鉻原子相同的元素是_______。(填元素符號(hào))
(5)已知金屬鉑晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示。催化劑的XRD圖譜分析認(rèn)為:當(dāng)鉑中摻入Cr原子后,Cr替代了晶胞面心位置上的Pt,該催化劑的化學(xué)式為_______,晶體中與1個(gè)Pt原子相緊鄰的Cr原子有_____個(gè)。
(6)若鉑原子半徑為r pm,鉑摩爾質(zhì)量為M g·mol-1,鉑晶體的密度為ρ g·cm-3,則阿伏加德羅常數(shù)NA為_____mol-1(用有關(guān)字母列出計(jì)算式即可)。
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