【題目】甲醇又稱木醇,是無色有酒精氣味易揮發(fā)的有毒液體。甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和液體燃料,可用于制造甲醛和農(nóng)藥,并常用作有機(jī)物的萃取劑和酒精的變性劑等。

1)工業(yè)上可利用CO2H2生產(chǎn)甲醇,方程式如下:

CO2g)+3H2gCH3OHl)+H2O g △HQ1kJ·mol1

又查資料得知:①CH3OHl)+1/2 O2gCO2g)+2H2g △HQ2kJ·mol1

②H2Og=H2Ol △H= Q3kJ·mol1,則表示甲醇的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為______。

某同學(xué)設(shè)計了一個甲醇燃料電池,并用該電池電解200mL一定濃度的NaClCuSO4混合溶液,其裝置如圖:

2)為除去飽和食鹽水中的銨根離子,可在堿性條件下通入氯氣,反應(yīng)生成氮?dú)。該反?yīng)的離子方程式為___________________________________。

3)過量氯氣用Na2S2O3除去,反應(yīng)中S2O32-被氧化為SO42-。若過量的氯氣為1×10-3mol,則理論上生成的SO42-_____________mol。

4)寫出甲中通入甲醇這一極的電極反應(yīng)式______________________。

5)理論上乙中兩極所得氣體的體積隨時間變化的關(guān)系如丙圖所示(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積),寫出在t1后,石墨電極上的電極反應(yīng)式____________,原混合溶液中 NaCl的物質(zhì)的量濃度為___________mol/L。(設(shè)溶液體積不變)

6)當(dāng)向上述甲裝置中通入標(biāo)況下的氧氣336mL時,理論上在鐵電極上可析出銅的質(zhì)量為_____________g。

7)若使上述電解裝置的電流強(qiáng)度達(dá)到50A,理論上每分鐘應(yīng)向負(fù)極通入氣體的質(zhì)量為_____________克。(已知1個電子所帶電量為16×10-19C,計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

【答案】CH3OHl+3/2 O2g== CO2g+2H2OlΔH=2Q13Q22Q3kJmol1 3Cl2+2NH4++8OH-=N2↑+6Cl-+8H2O 5×10-4 CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O 4OH--4e-=O2↑+2H2O 0.1 1.28 0.016

【解析】

(1)依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算分析得到所需熱化學(xué)方程式;

(2)可以根據(jù)反應(yīng)物和生成物正確書寫化學(xué)方程式;

(3)依據(jù)離子方程式的定量關(guān)系計算生成硫酸根離子的量;

(4)在燃料電池的中,負(fù)極上是燃料發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),根據(jù)電解質(zhì)環(huán)境來書寫電極反應(yīng)式;

(5)根據(jù)電解池的電極反應(yīng)規(guī)律來書寫電解反應(yīng),結(jié)合電子守恒和離子的量的關(guān)系進(jìn)行計算;

(6)根據(jù)n=計算出氧氣的物質(zhì)的量,再根據(jù)丙中圖象判斷銅離子的總物質(zhì)的量,最后根據(jù)m=nM計算出生成銅的質(zhì)量;

(7)根據(jù)Q=It和N=Q/e-結(jié)合CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O計算。

1)根據(jù)蓋斯定律,將已知熱化學(xué)方程式中的氫氣和水蒸氣消去,得到1mol甲醇完全燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式是CH3OHl+3/2 O2g== CO2g+2H2Ol ΔH=2Q13Q22Q3kJmol1

2)銨根離子,可在堿性條件下通入氯氣,反應(yīng)生成氮?dú)猓芍葰獗贿原為Cl-,同時應(yīng)該有水生成,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3Cl2+2NH4++8OH-=N2↑+6Cl-+8H2O

31molS2O32-被氧化為SO42-轉(zhuǎn)移8mol電子,過量的氯氣為1×10-3mol,完全被還原轉(zhuǎn)移電子為2×10-3mol,故參加反應(yīng)的S2O32-=0.25×10-3mol,生成的SO42-025×10-3mol×2=0.5×10-3mol;

4)在燃料電池的中,負(fù)極上是燃料發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),在堿性環(huán)境下,甲醇失電子的過程為:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;

5)石墨為陽極、鐵電極為陰極,開始Cl-在陽極放電生成氯氣,陰極Cu2+放電生成Cu,故圖丙中表示陰極產(chǎn)生的氣體,表示陽極產(chǎn)生的氣體,t1前電極反應(yīng)式為:陽極2Cl--4e-=Cl2t2點(diǎn)后電極反應(yīng)式為:陽極4OH--4e-=O2↑+2H2O,由圖可知,產(chǎn)生氯氣為224mL,則由2Cl--2e-=Cl2可知,nNaCl=×2=0.02mol,所以cNaCl==0.1mol/L;

6)標(biāo)況下的氧氣336mL的物質(zhì)的量為=0.015mol,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.015mol×4=0.06mol;陰極析出銅的物質(zhì)的量為=0.02mol,質(zhì)量為0.02mol×64g·mol-1=1.28g;

7)電解裝置的電流強(qiáng)度達(dá)到5.0A,每分鐘轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為=0.003mol,負(fù)極通入氣體的質(zhì)量為×32g·mol-1=0.016g

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】利用如下實(shí)驗(yàn)探究鐵釘在不同溶液中的吸氧腐蝕。

下列說法不正確的是

A. 上述正極反應(yīng)均為O2+4e-+2H2O=4OH-

B. 在不同溶液中,Cl是影響吸氧腐蝕速率的主要因素

C. 向?qū)嶒?yàn)④中加入少量(NH4)2SO4固體,吸氧腐蝕速率加快

D. 在300 min內(nèi),鐵釘?shù)钠骄醺g速率酸性溶液大于中性溶液

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(1)用a mol/L的鹽酸滴定未知濃度的氫氧化鈉溶液,用酚酞作指示劑,達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是___。

2)硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3.5H2O,M=248g/mol)可用作定影劑、還原劑。回答下列問題:

利用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液定量測定硫代硫酸鈉的純度。測定步驟如下:

①溶液配制:稱取1.2000g某硫代硫酸鈉晶體樣品,配成100ml溶液 ②滴定:取0.0090mol/LK2Cr2O7的標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL,硫酸酸化后加入過量KI,發(fā)生反應(yīng)K2Cr2O+6KI+7H2SO=Cr2(SO)+7H2O+3I+4K2SO,然后用硫代硫酸鈉樣品溶液滴定,發(fā)生反應(yīng):2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI。加入淀粉溶液作為指示劑,繼續(xù)滴定,到終點(diǎn)。平行滴定3次,樣品溶液的平均用量為24.80mL,則樣品純度為___(保留1位小數(shù))。

3)已知:常溫下,醋酸的電離平衡常數(shù)為1×106,則0.01mol/L的醋酸鈉溶液的pH=___,水電離出的c(H)___。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是(  )

A. 把100 mL 3 mol·L-1的H2SO4跟100 mL H2O混合,硫酸的物質(zhì)的量濃度為1.5 mol·L-1

B. 把100 g 20%的NaCl溶液跟100 g H2O混合后,NaCl溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是10%

C. 把200 mL 3 mol·L-1的BaCl2溶液跟100 mL 3 mol·L-1的KCl溶液混合后,溶液中的c(Cl)仍然是3 mol·L-1

D. 把100 mL 20%的NaOH溶液跟100 mL H2O混合后,NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是10%

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液是一個重要的定量實(shí)驗(yàn),下列有關(guān)說法正確的是

A.容量瓶用蒸餾水洗凈后,需經(jīng)干燥再用于配制溶液

B.Na2CO310H2O晶體配制Na2CO3溶液時,Na2CO3晶體已失去部分結(jié)晶水,用該晶體所配Na2CO3溶液的物質(zhì)的量濃度偏大

C.配制NaOH溶液時,NaOH固體中含有Na2O雜質(zhì),所配溶液物質(zhì)的量濃度偏小

D.定容時,為防止液滴飛濺,膠頭滴管緊貼容量瓶內(nèi)壁

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列離子方程式書寫正確的是

A.向明礬溶液中滴加Ba(OH)2溶液,使沉淀質(zhì)量達(dá)到最大值:2Al333Ba26OH=2Al(OH)33BaSO4

B.將少量氯化鐵溶液滴入硫化鈉溶液中:2Fe3S2=2Fe2S↓

C.Fe(NO3)3溶液中加入過量的HI溶液:28H6I=3I22NO↑4H2O

D.1mol·L1NaAlO2溶液和2.5mol·L1HCl等體積混合:25H=Al(OH)3Al3H2O

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(1)表中的實(shí)線是元素周期表部分邊界,請在表中用實(shí)線補(bǔ)全元素周期表邊界________。

(2)元素甲是第三周期ⅥA族元素,請在方框中按氦元素的式樣(如圖)

寫出元素甲的原子序數(shù)、元素符號、元素名稱、相對原子質(zhì)量。

____

(3)元素乙的M層上有3個電子,則乙原子半徑與甲原子半徑比較:________>________(用元素符號表示),甲、乙的最高價氧化物水化物相互反應(yīng)的離子方程式為:________

(4)元素周期表體現(xiàn)了元素周期律,即元素的性質(zhì)隨著_________的遞增呈現(xiàn)____的變化。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】具有鈣鈦礦型結(jié)構(gòu),因具有優(yōu)異的電極化特性、鐵磁性、非磁絕緣性等而備受關(guān)注;卮鹣铝袉栴}:

下列F原子軌道表達(dá)式所表示的狀態(tài),能量由高到低的順序正確的是_______填選項(xiàng)字母

A.

相同壓強(qiáng)下,HF、HCl、HBr的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?/span>_________,原因?yàn)?/span>_______

元素可形成多種重要化合物,如、等。其中VSEPR模型為_____________N原子的雜化形式為__________;鍵與鍵的數(shù)目之比為_________

組成的原子的第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span>___________用元素符號表示;其中三種原子基態(tài)時所含未成對電子數(shù)最多的是_________填元素符號。

的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其中采用簡單立方堆積。

緊鄰的F原子個數(shù)為__________

若晶胞參數(shù)為,阿伏加德羅常數(shù)的值為,則晶體密度為_______用含a、的代數(shù)式表示。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某廢催化劑含58.2%SiO221.0%ZnO、4.5%ZnS12.8%CuS。某同學(xué)用15.0 g該廢催化劑為原料,回收其中的鋅和銅。采用的實(shí)驗(yàn)方案如下:

回答下列問題:

1)在下列裝置中,第一次浸出必須用____________,第二次浸出應(yīng)選用____________。(填標(biāo)號)

2)第二次浸出時,向盛有濾液1的反應(yīng)器中加入稀硫酸,后滴入過氧化氫溶液。若順序相反,會造成___________。濾渣2的主要成分是____________________。

3)濃縮硫酸鋅、硫酸銅溶液使用的器皿名稱是________________。

4)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)完成之后,得到1.5gCuSO4﹒5H2O,則銅的回收率為__________________。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案