【題目】I.下圖為相互串聯(lián)的三個裝置,試回答:
(1)若利用乙池在鐵片上鍍銀,則B是_________(填電極材料),電極反應(yīng)式是_________;應(yīng)選用的電解質(zhì)溶液是_____________。
(2)若利用乙池進行粗銅的電解精煉,則________極(填“A”或“B”)是粗銅,若粗銅中還含有Au、Ag、Fe,它們在電解槽中的存在形式和位置為_____________________。
(3)丙池滴入少量酚酞試液,電解一段時間___________(填“C”或“Fe”)極附近呈紅色。
(4)寫出甲池負極的電極反應(yīng)式:________________________________。若甲池消耗3.2gCH3OH氣體,則丙池中陽極上放出的氣體物質(zhì)的量為______________。
II.(5)請利用反應(yīng)Fe +2Fe3+= 3Fe2+設(shè)計原電池。
設(shè)計要求:①該裝置盡可能提高化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的效率;
②材料及電解質(zhì)溶液自選,在圖中做必要標(biāo)注;
③畫出電子的轉(zhuǎn)移方向。____________________________________
【答案】 鐵片 Ag++ e-= Ag AgNO3溶液 A Au、Ag以單質(zhì)的形式沉積在c(陽極)下方,F(xiàn)e以Fe2+的形式進入電解液中 Fe CH3OH -6e-+ 8OH-= CO32-+ 6H2O 0.175mol
【解析】試題分析:根據(jù)圖示可知,A是甲醇燃料電池,通入甲醇的電極是負極,通入氧氣的電極是正極;乙、丙為電解池,乙池中A是陽極、B是陰極;丙池中鐵是陰極、石墨是陽極。
解析:(1)電鍍時鍍件做陰極、鍍層金屬做陽極,含有鍍層金屬的鹽溶液做電解質(zhì)溶液,若利用乙池在鐵片上鍍銀,則B是鐵片,電極反應(yīng)式是Ag++ e-= Ag;應(yīng)選用的電解質(zhì)溶液是AgNO3溶液。
(2)粗銅精煉時,粗銅做陽極、精銅做陰極、硫酸銅做電解質(zhì)溶液;若利用乙池進行粗銅的電解精煉,則A是粗銅,若粗銅中還含有Au、Ag、Fe,Au、Ag活潑性小于銅,Au、Ag不能失電子,Au、Ag以單質(zhì)的形式沉積在c(陽極)下方;Fe活潑性大于銅,Fe可以失電子生成Fe2+,所以Fe以Fe2+的形式進入電解液中。
(3)丙池是以惰性電極電解食鹽水,陽極反應(yīng)式 、陰極反應(yīng)式 ,電解過程中陰極附近堿性增強,滴入少量酚酞試液, Fe是陰極,鐵極附近呈紅色。
(4)甲池是燃料電池,負極通入甲醇,負極電極反應(yīng)式:CH3OH -6e-+ 8OH-= CO32-+ 6H2O。根據(jù)電極反應(yīng),若甲池消耗3.2gCH3OH氣體,轉(zhuǎn)移電子0.6mol,丙池中陽極依次發(fā)生、反應(yīng),根據(jù)電子守恒、質(zhì)量守恒,陽極生成氯氣0.05mol,生成氧氣,0.125mol,所以陽極上放出的氣體物質(zhì)的量為0.175mol。
II.(5)根據(jù)要求,裝置如圖。
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【題目】氣凝膠是一種世界上最輕的固體,世被稱為“固態(tài)煙”,非常堅固耐用,它可以承受相當(dāng)于自身重量幾千倍的壓力,最高能承受1400攝氏度的高溫,絕熱性能十分優(yōu)越,其主要成分是二氧化硅等。下列說法正確的是( )
A. 該材料具有良好的導(dǎo)電性
B. 二氧化硅可用于制作光導(dǎo)纖維
C. 二氧化硅耐所有的酸和堿
D. 水泥的主要成分是二氧化硅
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【題目】某未知溶液中已檢驗出含有離子Ca2+、NO3-,且pH=2。欲檢驗此溶液中是否大量存在以下6種離子:①ClO- ②NH4+ ③I- ④Fe2+ ⑤AlO2- ⑥Cl-,其中不必檢驗就能排除的離子是
A.②③⑤⑥ B.①③④⑤
C.①④⑤⑥ D.①②③④
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【題目】實驗室用H2還原WO3制備金屬W的裝置如圖所示(Zn粒中往往含有硫等雜質(zhì),焦性沒食子酸溶液用于吸收少量氧氣),下列說法正確的是
A.①、②、③中依次盛裝KMnO4溶液、濃H2SO4、焦性沒食子酸溶液
B.管式爐加熱前,用試管在④處收集氣體并點燃,通過聲音判斷氣體純度
C.結(jié)束反應(yīng)時,先關(guān)閉活塞K,再停止加熱
D.裝置Q(啟普發(fā)生器)也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣
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【題目】(15分)凱氏定氨法是測定蛋白質(zhì)中氮含量的經(jīng)典方法,其原理是用濃硫酸在催化劑存在下將樣品中有機氮轉(zhuǎn)化成銨鹽,利用如圖所示裝置處理銨鹽,然后通過滴定測量。已知:
NH3+H3BO3=NH3·H3BO3;
NH3·H3BO3+HCl= NH4Cl+ H3BO3。
回答下列問題:
(1)a的作用是_______________。
(2)b中放入少量碎瓷片的目的是____________。f的名稱是__________________。
(3)清洗儀器:g中加蒸餾水:打開k1,關(guān)閉k2、k3,加熱b,蒸氣充滿管路:停止加熱,關(guān)閉k1,g中蒸餾水倒吸進入c,原因是____________;打開k2放掉水,重復(fù)操作2~3次。
(4)儀器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示劑,銨鹽試樣由d注入e,隨后注入氫氧化鈉溶液,用蒸餾水沖洗d,關(guān)閉k3,d中保留少量水,打開k1,加熱b,使水蒸氣進入e。
①d中保留少量水的目的是___________________。
②e中主要反應(yīng)的離子方程式為________________,e采用中空雙層玻璃瓶的作用是________。
(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)樣品m 克進行測定,滴定g中吸收液時消耗濃度為cmol·L-1的鹽酸V mL,則樣品中氮的質(zhì)量分數(shù)為_________%,樣品的純度≤_______%。
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【題目】設(shè)NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是
A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L CO和C2H4混合氣體的總分子數(shù)為2NA,質(zhì)量為28 g
B. 常溫常壓下,1 mol甲基(-CH3)所含電子數(shù)為9NA
C. 1 L 0.1 mol/L (NH4)2SO4溶液中含NH4+離子數(shù)為0.2NA
D. 用惰性電極電解飽和食鹽水,當(dāng)兩極共收集到氣體4.48L時,外電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2 NA
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【題目】(14分)Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料,可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來制備,工藝流程如下:
回答下列問題:
(1)“酸浸”實驗中,鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示。由圖可知,當(dāng)鐵的凈出率為70%時,所采用的實驗條件為___________________。
(2)“酸浸”后,鈦主要以TiOCl42-形式存在,寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式__________________。
(3)TiO2·xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40 min所得實驗結(jié)果如下表所示:
溫度/℃ | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率% | 92 | 95 | 97 | 93 | 88 |
分析40 ℃時TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因__________________。
(4)Li2Ti5O15中Ti的化合價為+4,其中過氧鍵的數(shù)目為__________________。
(5)若“濾液②”中c(Mg2+)=0.02 mol/L,加入雙氧水和磷酸(設(shè)溶液體積增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1×10-5 mol/L,此時是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?___________(列式計算)。
FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為1.3×10-22、1.0×10-24。
(6)寫出“高溫煅燒②”中由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式 。
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【題目】[2017江蘇]溫度為T1時,在三個容積均為1 L的恒容密閉容器中僅發(fā)生反應(yīng):2NO2(g) 2NO(g)+O2 (g) (正反應(yīng)吸熱)。實驗測得:v正= v(NO2)消耗=k正c2(NO2),v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)·c(O2),k正、k逆為速率常數(shù),受溫度影響。下列說法正確的是
A.達平衡時,容器Ⅰ與容器Ⅱ中的總壓強之比為4∶5
B.達平衡時,容器Ⅱ中比容器Ⅰ中的大
C.達平衡時,容器Ⅲ中NO的體積分數(shù)小于50%
D.當(dāng)溫度改變?yōu)門2時,若k正=k逆,則 T2> T1
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【題目】下列說法中正確的是( )
A. 干冰、鹽酸都是電解質(zhì)
B. Na2O2、Fe2O3、CaO既屬于堿性氧化物,又屬于離子化合物
C. 根據(jù)是否具有丁達爾效應(yīng),可將分散系分為溶液、濁液和膠體
D. 有單質(zhì)參加或有單質(zhì)生成的反應(yīng)不一定屬于氧化還原反應(yīng)
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