目前燃料电池中能量转化效率最高的是陶瓷电池,此类电池正面涂有黑色的稀有金属复合氧化物,作为正极,反面是一层较厚的绿色“金属陶瓷”,作为负极。在750℃实验温度下,空气中的氧分子吸附于黑色正极,氧原子会分别从涂层中“抢走”2个电子,变成氧离子,随后氧离子穿过陶瓷膜,与负极那一边的燃气反应,并释放出能量,氧不断“劫持”电子穿越薄膜,正负两极间便形成电压,产生电流。
(1)水煤气成分是 。水煤气又称为合成气,在一定条件下可以合成二甲基醚时,还产生一种可以参与大气循环的无机化合物,写出该化学方程式可能是 。
(2)若以水煤气为上述陶瓷电池的燃料气,则电池的负极反应方程式为 。
(3)下图是丙烷、二甲醚燃烧过程中能量变化图,
其中x为各自反应中对应的系数。根据该图写出二甲醚燃烧的热化学方程式
若以第⑵问中陶瓷电池为电源,用惰性电极电解硝酸银溶液,为保证阴极有 10.8g银析出,试求制备水煤气时, 至少需要碳 g
有一无色溶液,含有Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO2-、MnO4-、CO32-、SO42-中的许多种。取该溶液进行如下实验:
①取适量溶液,加入过量盐酸,有气体生成,并得到溶液。
②在①所得溶液中再加入过量的碳酸氢铵溶液,有气体生成,同时析出白色沉淀甲。
③在②所得溶液中加入过量浓Ba(OH)2溶液,也有气体生成,并有白色沉淀乙析出。
根据上述实验回答下列问题:
(1)溶液中一定不存在的离子是;
(2)一定存在的离子是;
(3)判断沉淀乙成分的方法是。
下图是部分常见元素的单质及其化合物的转化关系图(有关反应的条件及生成的部分产物已略去)。已知:E为红棕色固体,K为浅绿色溶液;反应①②是化工生产中的重要反应;B、C、D、H是单质;B、C、D、F、G、H常温下是气态; F和H的水溶液均具有漂白作用,且F是形成酸雨的主要物质之一;N是一种常见的氮肥;化合物G为极易溶于水且易液化.
(1)化合物A中含有的短周期元素是(写元素符号),E的化学式_______。
(2)如何检验化合物N中的阳离子。
(3)写出J与F反应的离子方程式:,G与H反应的化学方程式:。
(4)等物质的量F和H的混合气体通入品红溶液中的现象为,原因是(用化学反应方程式表示)。
(5)已知C与D反应生成1.7g G 时放出4.26kJ的热量,则该反应的热化学方程式为
。
A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子为Na+ 、Ag+、NO3-、SO42-、 Cl-,在如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、 B、 C三种溶液,电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙烧杯中c电极质量增加了10.8克。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图所示。据此回答下列问题:
(1)M为电源的_______极(填写“正”或“负”),甲、乙两个烧杯中的电解质分别为_______、_______(填写化学式)。
(2)计算电极f上生成的气体为_______mol。
(3)写出乙烧杯中的电解反应方程式: _______________________________________。
(4)若电解后甲溶液的体积为10L,则该溶液的pH为___________ 。
(5)要使丙恢复到原来的状态,应加入适量的 (填写化学式)。
已知:(苯胺,易被氧化)。甲苯是一种重要的有机化工原料,可用来合成多种重要的有机物。以甲苯为初始原料合成阿司匹林等有机物的转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)如下。
请回答下列问题:
(1)甲苯的1H核磁共振谱图中有个特征峰。
(2)中间产物D与目标产物Y的关系是。
(3)写出结构简式:A,E。
(4)写出所加试剂或反应条件:反应⑤。
(5)写出反应③的化学方程式:
。
(6)写出阿司匹林与足量的NaOH(aq)反应的化学方程式:
。
二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。某温度下,SO2的平衡转化率( α)与体系总压强(p)的关系如图所示。根据图示回答下列问题:
①将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10 L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数等于____________。
②平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)_______K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
(2)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);DH =-574 kJ/mol
CH4(g)+4NO(g) = 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);DH =-1160 kJ/mol
若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为_____________(阿伏加德罗常数的值用NA表示),放出的热量为_________kJ。
(3)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox,3<x<4,M = Mn、Co、Zn或Ni)由铁酸盐(MFe2O4)经高温还原而得,常温下,它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去。转化流程如图所示:
请写出MFe2Ox分解SO2的化学方程式______________________________________(可不配平)。