【題目】如圖中的a和b為氫鎳可充電堿性電池的電極,該電池總反應(yīng)式為2Ni(OH)2H2+2NiO(OH)。
(1)為了實(shí)現(xiàn)銅與稀硫酸反應(yīng),用Z通入氧氣的同時(shí),將開(kāi)關(guān)K與Y相連即可。石墨電極的反應(yīng)式為______________________________,總反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________;
(2)不通入氧氣,直接將K與X相連也能實(shí)現(xiàn)銅與稀硫酸反應(yīng)。則氫鎳堿性電池的負(fù)極為________(填“a”或“b”),電解槽內(nèi)總反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________;
(3)當(dāng)給氫鎳堿性電池充電時(shí),該電池的陽(yáng)極反應(yīng)式為__________________,氫鎳電池放電時(shí),負(fù)極附近的pH會(huì)________(填“變大”、“不變”或“變小”);
(4)若將圖中的稀硫酸換成CuSO4溶液,并且將氫鎳堿性電池的電極反接,將K連接X,通電一段時(shí)間后,向所得溶液中加入0.2 mol堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]后,恰好恢復(fù)到原來(lái)的濃度和pH(不考慮CO2的溶解),則電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為____________。
【答案】O2+2H2O+4e-=4OH- 2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O a Cu+2H+Cu2++H2↑ OH-+Ni(OH)2-e-=NiO(OH)+H2O 變小 1.2 mol
【解析】
(1)石墨電極附近通氧氣,則其為正極,發(fā)生O2在酸性條件下得電子的反應(yīng),總反應(yīng)為Cu、O2、H2SO4發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成CuSO4和H2O;
(2)不通入氧氣,銅仍需失電子,則Cu電極為陽(yáng)極,與它相連的電極為正極,則另一電極為負(fù)極。電解槽內(nèi)總反應(yīng)是Cu、H2SO4反應(yīng),生成CuSO4和H2;
(3) 氫鎳堿性電池的總反應(yīng)為2Ni(OH)2H2+2NiO(OH),充電時(shí),該電池的陽(yáng)極是Ni(OH)2在堿性條件下失電子,轉(zhuǎn)化為NiO(OH)。氫鎳電池放電時(shí),負(fù)極是H2在堿性條件下失電子,消耗OH-生成水;
(4) Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O,則加入0.2 mol堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3],相當(dāng)于加入0.4molCuO和0.2molH2O,也即相當(dāng)于陰極生成0.4molCu和0.2molH2,陽(yáng)極生成0.3molO2。由此可計(jì)算出電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量。
(1)石墨電極附近通氧氣,則其為正極,在此電極上,O2在酸性條件下得電子,發(fā)生反應(yīng)O2+2H2O+4e-=4OH-;電池中,負(fù)極反應(yīng)為Cu-2e-=Cu2+,則總反應(yīng)為2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O。答案為:O2+2H2O+4e-=4OH-;2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O;
(2)不通入氧氣,銅仍需失電子,Cu電極為陽(yáng)極,與它相連的電極b為正極,則另一電極a為負(fù)極;電解槽內(nèi)總反應(yīng)是Cu、H2SO4生成CuSO4和H2,則反應(yīng)的離子方程式為Cu+2H+Cu2++H2↑。答案為:a;Cu+2H+Cu2++H2↑;
(3)氫鎳堿性電池的總反應(yīng)為2Ni(OH)2H2+2NiO(OH),充電時(shí),該電池的陽(yáng)極是Ni(OH)2在堿性條件下失電子,轉(zhuǎn)化為NiO(OH),電極反應(yīng)式為OH-+Ni(OH)2-e-=NiO(OH)+H2O。氫鎳電池放電時(shí),負(fù)極是H2-2e-+2OH-=2H2O,消耗OH-,從而使溶液的pH變小。答案為:OH-+Ni(OH)2-e-=NiO(OH)+H2O;變小;
(4) Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O,則加入0.2 mol堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3],相當(dāng)于加入0.4molCuO和0.2molH2O,也即相當(dāng)于陰極生成0.4molCu和0.2molH2,陽(yáng)極生成0.3molO2,用O2計(jì)算,可求出電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.3mol×[0-(-2)]×2=1.2mol。
答案為:1.2 mol。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在2L的密閉容器中,發(fā)生以下反應(yīng):2A(g)+B(g) 2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是8 mol,在前10秒鐘A的平均反應(yīng)速率為0.12 mol/(Ls),則10秒鐘時(shí),容器中B的物質(zhì)的量是
A.5.6 molB.6.8 molC.2.4 molD.3.2 mol
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】肼(N2H4)是一種無(wú)色、易溶于水和具有強(qiáng)還原性的液體,沸點(diǎn)為113.5℃。廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥等領(lǐng)域。工業(yè)上利用尿素法生產(chǎn)肼,同時(shí)得到副產(chǎn)品Na2CO3·10H2O,其工藝流程如下:
完成下列填空:
制肼過(guò)程的反應(yīng)為:CO(NH2)2 + NaClO + 2NaOH → N2H4 + Na2CO3 + NaCl + H2O。
(1)將Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的微粒是______________________。
(2)寫(xiě)出I吸收時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式__________________________。為保證后續(xù)反應(yīng)充分,理論上需要通入氯氣與燒堿溶液的質(zhì)量之比應(yīng)為71:____。
(3)已知氯酸鈉有一定的氧化性。而在氯氣和燒堿反應(yīng)時(shí),需控制反應(yīng)溫度防止氯酸鈉生成。原因是______、____________。
(4)上述流程合成的Na2CO3·10H2O中含有雜質(zhì)。若要檢驗(yàn)雜質(zhì)的陰離子,選擇的試劑是________________________。
(5)Na2CO3·10H2O的純度可用氣體法測(cè)定,在一定溫度和壓強(qiáng)下,還需要測(cè)定的物理量___________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】亞硝酸鈉(NaNO2)是一種工業(yè)鹽,實(shí)驗(yàn)室可用如下裝置(略去部分夾持儀器)制備。
已知:①2NO+Na2O2=2NaNO2; ②3NaNO2+3HCl=3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O;③酸性條件下,NO和NO2都能與MnO4-反應(yīng)生成NO3-和Mn2+;Na2O2能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。
(1)加熱裝置A前,先通一段時(shí)間N2,目的是_______________。
(2)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將B瓶中的溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、__________(填操作名稱)、過(guò)濾可獲得CuSO4·5H2O。
(3)儀器C的名稱為______________,其中盛放的藥品為 ____________(填名稱)。
(4)充分反應(yīng)后,檢驗(yàn)裝置D中產(chǎn)物的方法是:取產(chǎn)物少許置于試管中,________________,則產(chǎn)物是NaNO2(注明試劑、現(xiàn)象)。
(5)為測(cè)定亞硝酸鈉的含量,稱取4.000g樣品溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于錐形瓶中,用0.1000mol·L-1酸性KMnO4溶液進(jìn)行滴定,實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)如下表所示:
①第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常,造成這種異常的原因可能是_________(填代號(hào))。
a.酸式滴定管用蒸餾水洗凈后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗
b.錐形瓶洗凈后未干燥
c.滴定終點(diǎn)時(shí)仰視讀數(shù)
②根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算所得固體中亞硝酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)__________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】右圖是恒溫下某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率隨反應(yīng)時(shí)間變化的示意圖。下列敘述與示意圖不相符合的是( )
A. 反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等
B. 該反應(yīng)達(dá)到平衡態(tài)Ⅰ后,增大反應(yīng)物濃度,平衡發(fā)生移動(dòng),達(dá)到平衡態(tài)Ⅱ
C. 該反應(yīng)達(dá)到平衡態(tài)后,減小反應(yīng)物濃度,平衡發(fā)生移動(dòng),達(dá)到平衡態(tài)Ⅱ
D. 同一種反應(yīng)物在平衡態(tài)Ⅰ和平衡Ⅱ時(shí)濃度不相等
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列熱化學(xué)方程式中,正確的是( )
A.甲烷的燃燒熱為890.3kJ·mol-1,則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJ·mol-1
B.500℃、30MPa下,將 0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密閉容器中充分反應(yīng)生成 NH3(g)放熱19.3kJ,其熱化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H = -38.6kJ·mol-1
C.HCl 和 NaOH 反應(yīng)的中和熱△H=-57.3 kJ·mol-1 ,則H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)的中和熱 △H = 2×(-57.3)kJ·mol -1
D.在101kPa 時(shí),2gH2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ熱量,氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式表示為2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H =-571.6 kJ·mol-1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某化學(xué)興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進(jìn)行有關(guān)探究實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)一 制取氯酸鉀和氯水
利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1)制取實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,取出B中試管冷卻結(jié)晶,過(guò)濾,洗滌。該實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程需要的玻璃儀器有______。
(2)若對(duì)調(diào)B和C裝置的位置,_____(填“可能”或“不可能”)提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率。
實(shí)驗(yàn)二 氯酸鉀與碘化鉀反應(yīng)的研究
(3)在不同條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3。該小組設(shè)計(jì)了系列實(shí)驗(yàn)研究反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響,其中系列a實(shí)驗(yàn)的記錄表如下(實(shí)驗(yàn)在室溫下進(jìn)行):
試管編號(hào) | 1 | 2 | 3 | 4 |
0.20molL-1KI/mL | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
KClO3(s)/g | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
6.0molL-1H2SO4/mL | 0 | 3.0 | 6.0 | 9.0 |
蒸餾水/mL | 9.0 | 6.0 | 3.0 | 0 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
①系列a實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/span>______。
②設(shè)計(jì)1號(hào)試管實(shí)驗(yàn)的作用是______。
③若2號(hào)試管實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液變?yōu)辄S色,取少量該溶液加入______溶液顯藍(lán)色。
實(shí)驗(yàn)三 測(cè)定飽和氯水中氯元素的總量
(4)根據(jù)下列資料,為該小組設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單可行的實(shí)驗(yàn)方案(不必描述操作過(guò)程的細(xì)節(jié)):_____。
資料:①次氯酸會(huì)破壞酸堿指示劑;
②次氯酸或氯水可被SO2、H2O2和FeCl2等物質(zhì)還原成Cl-。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某溶液中只可能含有下列離子中的幾種(不考慮溶液中含的較少的H+和OH-)Na+、NH4+、SO42-、CO32-、NO3-。取200mL該溶液,分為等體積的二份分別做下列實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)1:第一份加入足量的燒堿并加熱,產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為224mL。實(shí)驗(yàn)2:第二份先加入足量的鹽酸,無(wú)現(xiàn)象,再加足量的BaCl2溶液,得固體2.33克。下列說(shuō)法正確的是( )
A.該溶液中不一定含有Na+
B.該溶液中肯定含有NH4+、SO42-、CO32-、NO3-
C.該溶液中一定不含NO3-
D.該溶液中一定含Na+,且c(Na+)≥0.1mol/L
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】將一定量的NO2和N2O4的混合氣體通入體積為2L的恒溫密閉容器中,各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間的變化如圖1所示,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)圖1中,曲線_______(填“X”或“Y”)表示NO2濃度隨時(shí)間的變化情況,前10min內(nèi)v(NO2)=_______mol/(L· min);
(2)下列選項(xiàng)中不能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是____(填選項(xiàng)字母)
A. 容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化而改變
B. 容器內(nèi)混合氣體的密度不隨時(shí)間變化而改變
C. 容器內(nèi)混合氣體的顏色不隨時(shí)間變化而改變
D. 容器內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變化而改變
(3)反應(yīng)進(jìn)行到10min時(shí),共吸收熱量22.76kJ,則該反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為______________________,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____________;
(4)反應(yīng)進(jìn)行到20min時(shí),再向容器內(nèi)充入一定量的NO2,10min后達(dá)到新平衡,此時(shí)測(cè)得c(NO2)=0.9mol/L。
①第一次平衡時(shí)混合氣體中NO2的體積分?jǐn)?shù)為w1,達(dá)到新平衡后混合氣體中的NO2的體積分?jǐn)?shù)為w2,則w1______w2(填“>”“=”或“<”)
②請(qǐng)?jiān)趫D2中畫(huà)出20min后各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化的曲線(曲線上必須標(biāo)出“X”和“Y”,且要體現(xiàn)出始狀態(tài)與末狀態(tài)要用具體濃度)________________
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