某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时,现断开K2,闭合K1,两极均有气泡产生;一段时间后,断开K1,闭合K2,发现电流表指针偏转,下列有关描述正确的是
A.断开K2,闭合K1时,总反应的离子方程式为:2H++2Cl- ![]() |
B.断开K2,闭合K1时,石墨电极附近溶液变红 |
C.断开K1,闭合K2时,铜电极上的电极反应为:Cl2+2e-=2Cl- |
D.断开K1,闭合K2时,石墨电极作正极 |
某化学兴趣小组用下图所示装置进行电化学原理的实验探究,试回答下列问题:
(1)通O2的Pt电极为电池 极(填电极名称),其电极方程式为 。
(2)若B电池为电镀池,目的是在某镀件上镀一层银,则X电极材料为 ,电解质溶液为 。
(3)若B电池为精炼铜,且粗铜中含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质,则该电池阳极泥的主要成分是 。
(4)若B电池的电解质溶液为500 mL 1.0mol/L的NaCl溶液,X、Y皆为惰性电极,当电池工作一段时间断开电源K,Y电极有560mL(标准状况)无色气体生成(假设电极产生气体完全溢出,溶液体积不变),此时B电池溶液的pH= ,要使该溶液恢复到原来的状态,需加入 (填物质并注明物质的量)。
(5)若X、Y均是铜,电解质溶液为NaOH溶液,电池工作一段时间,X极附近生成砖红色沉淀,查阅资料得知是Cu2O,试写出该电极发生的电极反应式为 。
依据原电池原理,回答下列问题:
图(1) 图(2)
(1)图(1)是依据氧化还原反应:Cu(s)+2Fe3+(aq)=Cu2+(aq)+2Fe2+(aq)设计的原电池装置。
①电极X的材料为是 ;电极Y的材料为是 。
②Y电极发生的电极反应式为: 。
(2)图(2)是使用固体电解质的燃料电池,装置中,以稀土金属材料作惰性电极,在两极上分别通入CH4和空气,其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体,它在高温下能传导阳极生成的O2-离子(O2+4e―→2O2-)。
① c电极的名称为 ②d电极上的电极反应式为 。
近年以来,我国多地频现种种极端天气,二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫是导致极端天气的重要因素.
(1)活性炭可用于处理大气污染物NO,在1L恒容密闭容器中加入0.100mol NO和2.030mol固体活性炭(无杂质),生成气体E和气体F.当温度分别在T1℃和T2℃时,测得平衡时各物质的物质的量如下表:
①请结合上表数据,写出NO与活性炭反应的化学方程式 .
②上述反应的平衡常数表达式K= ,根据上述信息判断,T1和T2的关系是 .
A.T1>T2 B.T1<T2 C.无法比较
③在T1℃下反应达到平衡后,下列措施能改变NO的转化率的是 .
a.增大c(NO) b.增大压强 c.升高温度 d.移去部分F
(2)碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得H2,具体流程如图1所示:
①用离子方程式表示反应器中发生的反应: .
②用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是 .
(3)开发新能源是解决大气污染的有效途径之一.直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注.DMFC工作原理如图2所示.
通过a气体的电极是原电池的 极(填“正”或“负”),b电极反应式为 .
被称为“软电池“的纸质电池,采用一个薄层纸片作为传导体,在其一边镀锌,而在其另一边镀二氧化锰。在纸内为离子“流过”水和氯化锌组成的电解液。电池总反应为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH)。下列有关说法中正确的是( )
A.该电池的正极为锌 |
B.该电池反应中二氧化锰起催化作用 |
C.当0.1molZn完全反应时,流经电解液的电子个数为1.204×1023 |
D.电池的正极反应式为2MnO2+2H2O+2eˉ=2MnO(OH)+2OHˉ |
[理论综合]运用化学反应原理研究物质的性质具有重要意义。请回答下列问题:
(1)氨气可以构成燃料电池,其电池反应原理为4NH3+3O2═2N2+6H2O。则电解质溶液为KOH,则负极反应式为______________________________。
(2)25℃时.将amol•L-1的氨水与0.1mol•L-1的盐酸等体积混合.
①当溶液中离子浓度关系满足c(NH4+)>c(Cl-)时.则反应的情况可能为__________。
a.盐酸不足.氨水剩余 b.氨水与盐酸恰好完全反应 c.盐酸过量
②当溶液中c(NH4+)=c(Cl-)时.用含含a的代数式表示NH3•H2O的电离常数Kb=____________。
(3)向BaCl2溶液中通CO2不会出现沉淀,请根据溶液里存在的平衡原理解释其原因___________,某同学根据相同的理由认为向BaCl2溶液中通入SO2也不会出现沉淀,但在实验验证中发现了异常情况,将SO2通入BaCl2溶液中开始并无沉淀,放置一段时间出现了白色沉淀,则产生该沉淀的离子反应方程式为___________。
(4)室温下,把SiO2细粉放入蒸馏水中,不断搅拌,能形成H4SiO4溶液,反应原理如下:
SiO2(s)+2H2O(l)H4SiO4(aq) △H
①写出该反应的化学平衡常数K的表达式:________________。
②通常情况下,改变压强对气体会产生较大影响,对固体和液体影响很小,实际上,在地球的深处,由于压强很大,固体、液体受到的压强影响不能忽略。一定温度下,在10000m以下的地球深处,上述反应进行的方向是_________________________(填“正方向”、“不移动”或“逆方向”)。请根据平衡常数表达式解释其原因_____________________________。
某合作学习小组的同学利用下列氧化还原反应设计 原电池:2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4=2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O,盐桥中装有饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是
A.乙烧杯中发生还原反应 |
B.甲烧杯中溶液的pH逐渐减小 |
C.电池工作时,盐桥中的SO42-移向甲烧杯 |
D.外电路的电流方向是从a到b |
(10分)如图所示是某化学兴趣小组设计的趣味实验装置图,图中A、D均为碳棒,B铝棒,C为铁棒,所用甲、乙容器中的溶液事前均采取了煮沸处理。B在实验时才插入溶液中。
(1)从装置的特点判断,甲、乙装置中 是原电池,其负极的电极反应式为: ;
(2)实验开始后,(乙)装置中有关电极反应是:C: ;D: ,D电极上的现象是 ,一段时间后溶液中的现象是 ;
(3)在实验(2)的基础上,改变两装置电极的连接方式,A接D、B接C,此时D极上发生的电极反应式为: ,乙装置里除两电极上有明显的现象外,还可以看到的现象是 ,产生该现象的化学反应方程式是 。
如图甲池和乙池中的四个电极都是铂电极,乙池溶液分层,上层溶液为某盐溶液,呈中性。请根据下图所示,判断下列有关说法正确的是
A.甲池是电解池,乙池是原电池;A电极反应式为:C2H5OH+3H2O -12e-===2CO2+12H+ |
B.反应一段时间后,两池溶液的pH均未变化 |
C.假如乙池中加入K2SO4溶液,隔膜只允许K+通过,当电路中转移0.01mol e-时,则隔膜左侧溶液中最终减少离子约0.02mol |
D.假如乙池中加入NaI溶液,则在乙池反应过程中,可以观察到C电极周围的溶液呈现棕黄色,反应完毕后,用玻璃棒搅拌溶液,则下层溶液呈现紫红色,上层接近无色 |
铬化学丰富多彩,由于铬光泽度好,常将铬镀在其他金属表面,同铁、镍组成各 种性能的不锈钢,CrO3 大量地用于电镀工业中。
(1)在下图装置中,观察到图 1 装置铜电极上产生大量的无色气泡,而图 2 装置中铜电 极上无气体产生,铬电极上产生大量有色气体。
图 2 装置中铬电极的电极反应式______________________
(2)最近赣州酒驾检查特别严,利用 CrO3具有强氧化性,有机物(如酒精)遇到 CrO3时,猛烈反应,CrO3被还原成绿色的硫酸铬[Cr2(SO4)3],另该过程中乙醇被氧化成乙酸, 从而增强导电性,根据电流大小可自动换算出酒精含量。写出该反应的化学方程式为_________________________
(3)虽然铬加到铁中可将铁做成不锈钢可减少金属腐蚀,但 生产成本高,生活中很多情况下还是直接使用钢铁,但易腐蚀, 利用右图装置,可以模拟铁的电化学防护。若 X 为碳棒,为 减缓铁的腐蚀,开关 K 应置于________处。若 X 为锌,开关K 置于________处。
(4)CrO3 和 K2Cr2O7 均易溶于水,这是工业上造成铬污染的 主要原因。净化处理方法之一是将含+6 价 Cr 的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入 适量的 NaCl 进行电解:阳极区生成的 Fe2+和 Cr2O72-发生反应,生成的 Fe3+和 Cr3+在阴极 区与OH-结合生成 Fe(OH)3和 Cr(OH)3沉淀除去【已知某条件下的KspFe (OH)3 = 3.0×10-31, KspCr(OH)3 = 6.0×10-38】。已知电解后的溶液中 c(Fe3+)为 2.0×10-6 mol·L1,则溶液中c(Cr3+)为______________mol·L-1。
某兴趣小组同学利用氧化还原反应:2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O设计如下原电池,盐桥中装有饱和溶液。下列说法正确的是( )
A.a电极上发生的反应为:MnO4-+8H++5e-═Mn2++4H2O |
B.外电路电子的流向是从a到b |
C.电池工作时,盐桥中的SO42-移向甲烧杯 |
D.b电极上发生还原反应 |
Ⅰ已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g) △H=_1275.6kJ•mol-1
②H2O(l)═H2O(g) △H=+44.0kJ•mol-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式: 。
Ⅱ.甲醇可以与水蒸气反应生成氢气,反应方程式如下:
CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) + 3H2(g) ;△H>0
(1)一定条件下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g),20s后,测得混合气体的压强是反应前的1.2倍,则用甲醇表示该反应的速率为 。
(2)判断⑴中可逆反应达到平衡状态的依据是(填序号) 。
①v正(CH3OH) = 3v逆(H2) ②混合气体的密度不变 ③混合气体的平均相对分子质量不变 ④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
(3)右图中P是可自由平行滑动的活塞,关闭K,在相同温度时,向A容器中充入1molCH3OH(g)和2molH2O(g),向B容器中充入1.2molCH3OH(g) 和2.4molH2O(g),两容器分别发生上述反应。已知起始时容器A和B的体积均为aL,反应达到平衡时容器B的体积为1.5aL,容器B中CH3OH转化率为 ;维持其他条件不变,若打开K一段时间后重新达到平衡,容器B的体积为 L(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响)。
Ⅲ.如图甲、乙是电化学实验装置。请回答下列问题:
(1)若两池中均盛放CuSO4溶液,甲池中石墨棒上的电极反应式为____________________.
(2)若甲池中盛放饱和NaCl溶液,则甲池中石墨棒上的电极反应式为__________________.
某兴趣小组同学利用氧化还原反应:
2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O设计如下原电池,盐桥中装有饱和溶液.下列说法正确的是
A.a电极上发生的反应为:MnO4-+8H++5e-═Mn2++4H2O |
B.外电路电子的流向是从a到b |
C.电池工作时,盐桥中的SO42-移向甲烧杯 |
D.b电极上发生还原反应 |
(18分)银是一种在工业、生活上有广泛用途的金属。
已知:①金属在水中存在如下溶解平衡过程:M Mx+ + xe-,
氢气在水溶液中也存在如下平衡过程:H2 2H+ + 2e-
②Ag2S 的Ksp=6.7×10-50; AgCl的Ksp=1.6×10-10
据此回答下列有关问题:
(1)银质餐具可杀菌消毒,原因是_________________(用适当的方程式和文字表述说明);金属银与氢硫酸可反应生成黑色固体和无色气体,写出该反应的化学方程式_______________
(2)金属银与硝酸银溶液组成电池示意图如右,a电极的反应为________________,NO3-从电池________侧溶液向电池_______侧溶液移动 (填“左”或“右”)。
(3)硝酸银见光或受热易分解为Ag、NO2、O2,反应中生成NO2、O2的 物质的量之比为___________,将混合气体通过水吸收后,剩余气体为________________
(4)已知:Ag+(aq) + 2NH3•H2O(aq) [Ag(NH3)2]+ (aq) + 2H2O K=1.6×107,写出AgCl溶于氨水的离子方程式________________________;计算该反应的平衡常数K=___________。在氯化银溶于氨水后的溶液中滴加稀硝酸,会再产生白色氯化银沉淀,滴加硝酸至刚好沉淀完全,取上层清液测其pH,发现呈酸性,主要原因是_______________(用离子方程式表示)。
试题篮
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