【題目】利用“Na—CO2”電池可將 CO2 變廢為寶。我國科研人員研制出的可充電“Na—CO2”電池,以鈉箔和多壁碳納米管(MWCNT)為電極材料,放電時總反應的化學方程式為 4Na+3CO2=2Na2CO3+C。放電時該電池“吸入”CO2,其工作原理如圖所示,下列說法中不正確的是
A.電流流向為 MWCNT→導線→鈉箔
B.放電時,正極的電極反應式為 3CO2+4Na++4e-=2Na2 CO3+C
C.選用高氯酸鈉—四甘醇二甲醚作電解液的優(yōu)點是導電性好,不與金屬鈉反應,難揮發(fā)
D.原兩電極質(zhì)量相等,若生成的Na2CO3 和C 全部沉積在電極表面,當轉(zhuǎn)移 0.2 mol e-時,兩極的質(zhì)量差為 11.2 g
【答案】D
【解析】
A. 根據(jù)4Na+3CO2=2Na2CO3+C,得出負極為Na,正極為多壁碳納米管(MWCNT),則電流流向為 MWCNT→導線→鈉箔,故A正確;
B. 放電時,正極是CO2得到電子變?yōu)?/span>Na2CO3,其電極反應式為 3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C,故B正確;
C. 選用高氯酸鈉—四甘醇二甲醚作電解液的優(yōu)點是導電性好,不與金屬鈉反應,難揮發(fā),故C正確;
D. 原兩電極質(zhì)量相等,若生成的Na2CO3 和C 全部沉積在電極表面,當轉(zhuǎn)移 0.2 mol e-時,負極質(zhì)量減少0.2 mol×23 gmol1 = 4.6g,正極3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C,生成0.1mol碳酸鈉和0.05mol碳,正極質(zhì)量增加0.1mol×106 gmol1+ 0.05mol×12 gmol1=11.2,因此兩極的質(zhì)量差為 11.2 g+4.6g = 15.8g,故D錯誤。
綜上所述,答案為D。
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【題目】(9分)
新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料,兩電極上分別通入CH4和O2 ,電解質(zhì)為KOH溶液。某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源,進行飽和氯化鈉溶液電解實驗,如圖所示。
回答下列問題:
(1)甲烷燃料電池正極、負極的電極反應分別為 、 。
(2)閉合K開關后,a、b電極上均有氣體產(chǎn)生.其中b電極上得到的是 ,電解氯化鈉溶液的總反應方程式為 ;
(3)若每個電池甲烷通入量為1 L(標準狀況),且反應完全,則理論上通過電解池的電量為
(法拉第常數(shù)F=9.65×l04C.mol-1,列式計算),最多能產(chǎn)生的氯氣體積為 L(標準狀況)。
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【題目】某同學為探究元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,設計了如下系列實驗。利用如圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律
(1)儀器A的名稱為_____,干燥管D的作用為__________。
(2)若要證明非金屬性:Cl>I,則A中加濃鹽酸,B中加KMnO4(KMnO4與濃鹽酸常溫下反應生成氯氣),C中加淀粉碘化鉀混合溶液,觀察到C中溶液____(填現(xiàn)象),即可證明。從環(huán)境保護的觀點考慮,此裝置缺少尾氣處理裝置,可用____溶液吸收尾氣。
(3)若要證明非金屬性:C>Si,則在A中加鹽酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液,觀察到C中溶液_______(填現(xiàn)象),即可證明。但有的同學認為鹽酸具有揮發(fā)性,可進入C中干擾試驗,應在兩裝置間添加裝有______溶液的洗氣瓶除去。
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【題目】X、Y、Z、R、Q、M是六種短周期元素,原子序數(shù)依次增大。X是原子半徑最小的元素,Y的氣態(tài)氫化物能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,Z為地殼中含量最多的元素,R與X同主族;Y、R、Q最外層電子數(shù)之和為8,M的單質(zhì)為黃綠色有害氣體。請回答下列問題:
(1)R在元素周期表中的位置為__________________。
(2)Z、Q、M簡單離子半徑由大到小的順序為(寫元素離子符號)_____________________。
(3)YX4M的電子式為___________________,Q3Y2與水可劇烈反應,產(chǎn)生沉淀與氣體,反應的化學方程式為___________________________________。
(4)X、Z兩元素形成的原子個數(shù)比為1∶1的化合物的結構式____________。
(5)M的單質(zhì)與R的最高價氧化物對應的水化物反應的離子方程式為_________________。
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【題目】A—F是幾種典型有機代表物的分子模型,請看圖回答下列問題。
(1)常溫下含碳量最高的是________(填對應字母);
(2)一鹵代物種類最多的是 ___________(填對應字母);
(3)A、B、D三種物質(zhì)的關系為____________________________________
(4)F中一定在同一個平面的原子數(shù)目為_____________________
(5)寫出C使溴水褪色的方程式 ___________
(6)寫出E發(fā)生溴代反應的化學方程式______________________________;
(7)寫出C的官能團的名稱______________________
(8)F的二溴取代產(chǎn)物有_____________種
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【題目】為了探究原電池和電解池的工作原理,某研究性學習小組分別用下圖所示的裝置進行實驗。據(jù)圖回答問題。
I.用圖甲所示裝置進行第一組實驗時:
(1)在保證電極反應不變的情況下,不能替代Cu作電極的是_____ (填字母)。
A石墨 B. 鎂 C.銀 D.鉑
(2)實驗過程中,SO42-____(填“從左向右”“從右向左”或“不”)移動;濾紙上能觀察到的現(xiàn)象是________________。
II.該小組同學用圖乙所示裝置進行第二組實驗時發(fā)現(xiàn),兩極均有氣體產(chǎn)生,且Y極處溶液逐漸變成紫紅色;停止實驗觀察到鐵電極明顯變細,電解液仍然澄清。查閱資料知,高鐵酸根(FeO42-)在溶液中呈紫紅色。請根據(jù)實驗現(xiàn)象及所查信息,回答下列問題:
(3)電解過程中,X極處溶液的OH-濃度____(填“增大”“減小”或“不變)。
(4)電解過程中,Y極發(fā)生的電極反應為___________________,_________________。
(5)電解進行一段時間后,若在Y電板(鐵電極)質(zhì)量減小2.8g,在Y極收集到氣體為1.68 L 則X極收集到氣體__________L(均己折算為標準狀況時氣體體積)。
(6)K2FeO4-Zn也可以組成堿性電池,K2FeO4在電池中作為正極材料,其電池反應總反應式為2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,該電池正極發(fā)生的電極反應式為_______________。
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【題目】依據(jù)圖1中氮元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關系,回答問題:
(1)實驗室常用NH4Cl與Ca(OH)2制取氨氣,該反應的化學方程式為_________。
(2)下列試劑不能用于干燥NH3的是__________。
A.濃硫酸 B.堿石灰 C.NaOH固體
(3)工業(yè)上以NH3、空氣、水為原料生產(chǎn)硝酸分為三步:
①NH3→NO的化學方程式為______________。
②NO→NO2反應的實驗現(xiàn)象是____________。
③NO2+H2O→HNO3中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為______。
(4)圖1中,實驗室只用一種物質(zhì)將NO直接轉(zhuǎn)化為硝酸且綠色環(huán)保,則該物質(zhì)的化學式為_____。
(5)若要將NH3→N2,從原理上看,下列試劑可行的是______。
A.O2 B.Na C.NH4Cl D.NO2
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【題目】配制500mL 0.100 mol·Lˉ1的NaCl溶液,部分實驗操作示意圖如下:
下列說法正確的是
A. 實驗中需用的儀器有:天平、250mL容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管等
B. 上述實驗操作步驟的正確順序為①②④③
C. 容量瓶需要用自來水、蒸餾水洗滌,干燥后才可用
D. 定容時,仰視容量瓶的刻度線,使配得的NaCl溶液濃度偏低
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【題目】鋁及其化合物在生產(chǎn)生活中有著廣泛的用途。
Ⅰ.高嶺土化學組成為:Al2O3(25%~34%)、SiO2(40%~50%)、Fe2O3(0.5%~3.0%)以及少量雜質(zhì)和水分。聚合氯化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑,其單體是液態(tài)的堿式氯化鋁[Al2(OH)nCl6-n]。用高嶺土制備堿式氯化鋁的工藝流程如下:
根據(jù)流程圖回答下列問題:
(1)實驗室配制4mol/L的鹽酸1000mL需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、量筒、____________________等。
(2)加適量鋁粉時所發(fā)生的離子反應方程式為________________________________。
Ⅱ.鋁和鎂的堿式碳酸鹽(AlxMgy(OH)z(CO3)w·nH2O)是一種中和胃酸過多的常用藥物,某化學興趣小組通過以下實驗探究該藥物主要成分的化學式:
甲同學取該堿式鹽9.03 g充分灼燒至恒重,測得剩余固體質(zhì)量為5.13 g;
乙同學取相同質(zhì)量的堿式鹽使其溶于足量的鹽酸中,收集到氣體體積為336mL(已換算為標準狀況);繼續(xù)向溶液中加入足量的NaOH溶液得到5.22 g白色沉淀。試通過計算確定該堿式碳酸鹽的化學式________。(寫出計算過程,只有答案不給分)
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