(16分)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,
请回答:
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ,在导线中电子流动方向为 (用a、b 表示)。
(2)负极反应式为 。
(3)电极表面镀铂粉的原因为
(4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。因此,大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:
Ⅰ.2Li+H2="2LiH " Ⅱ.LiH+H2O==LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是 ,反应Ⅱ中的氧化剂是 。
②已知LiH固体密度为0.82g/cm3。用锂吸收224L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为 。
③由②生成的LiH与H2O作用放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为 mol。
为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果甲乙两组同学分别设计了如图一、图二所示的实验。
(1)图一可通过观察_____________________________ 现象来定性比较得出结论。有同学提出将CuSO4改为CuCl2更为合理,其理由是__________________________,
你认为还可以作其他何种改进? _____________________________________________。
(2)图二可用于定量比较反应的快慢,检查图二装置气密性的方法是。
利用图二做实验时需测量的数据是。
(12分)在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2,可以制得纳米级碳酸钙(粒子直径在1~100nm之间)。下图所示A~E为实验室常见的仪器装置(部分固定夹持装置略去),请根据要求回答问题。
(1)写出实验室制取NH3的化学方程式。
(2)实验室制取、收集干燥的NH3,需选用上述仪器装置的接口连接顺序是(选填字母):a接,接,接h;
(3)用如图所示装置也可以制取NH3,则圆底烧瓶中的固体可以选用(选填字母编号);
A.碱石灰 | B.生石灰 | C.无水氯化钙 | D.无水硫酸铜 E.烧碱 |
(4)向浓CaCl2溶液中通人NH3和C02气体制纳米级碳酸钙时,应先通人的气体是,试写出制纳米级碳酸钙的化学方程式;
(5)试设计简单的实验方案,判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级
实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:4NH4++6HCHO===3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定时,1 mol(CH2)6N4H+与1 mol H+相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸.某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:
步骤Ⅰ:称取样品1.500 g.
步骤Ⅱ:将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀.
步骤Ⅲ:移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点.按上述操作方法再重复2次.
(1)根据步骤Ⅲ填空:
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察______.
A.滴定管内液面的变化
B.锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时,酚酞指示剂由______色变成_____________________色.
(2)滴定结果如下表所示:
滴定次数 |
待测溶液的体积/mL |
标准溶液的体积 |
|
滴定前刻度/mL |
滴定后刻度/mL |
||
1 |
25.00 |
1.02 |
21.03 |
2 |
25.00 |
2.00 |
21.99 |
3 |
25.00 |
0.20 |
20.20 |
若NaOH标准溶液的浓度为0.101 0 mol/L,则该样品中氮的质量分数为________.
有一种褐铁矿主要成分是Fe2O3,所含杂质不溶于水和酸。某研究性学习小组的同学们利用一小块样品,进行了以下实验。
(1)检验矿物样品中是否有Fe3+
实验用品:锤子、研钵、烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台、滤纸、试管、胶头滴管
实验步骤:
①取样:将样品用锤子敲碎,再在研钵中研细备用。
②溶解:将样品粉末倒入烧杯,加入,用玻璃棒充分搅拌。
③(填操作名称)。
④检验:取少许溶液,。
实验现象:。
实验结论:矿物样品中含有Fe3+。
(2)制备氢氧化亚铁
①为了得到亚铁盐的溶液,同学们在剩余的溶液中加入过量的某种固体试剂,该试剂是(填化学式),反应的离子方程式是。
②对于①中过量的的固体试剂是否需要除去,同学们产生了两种观点。
甲组:认为需要过滤。乙组:认为不需要过滤。
你支持的是组(填“甲”或“乙”),理由是。
③同学们在新制得的亚铁盐溶液中加入适量新制的氢氧化钠溶液,制出的氢氧化亚铁呈色。为使试管中的氢氧化亚铁保存的时间更长,你可以采取什么样的措施?。
实验室配制500ml 2mol·L-1的H2SO4溶液
(1)所需仪器应该有容量瓶、玻璃棒、量筒、________________、________________。
(2)容量瓶在使用前,首先应检查。
(3)此实验中,玻璃棒的两个作用分别是________________、________________。
(4)配制时,要用量筒量取密度为1.84g/cm3,质量分数为98%的浓硫酸_____________ml。
(5)若配好摇匀后,发现容量瓶中的液面略低于刻度线,问是否应该补充蒸馏水_________(填“应该”或“不应该”);若所用的容量瓶中事先有少量的蒸馏水,则对实验结果有无影响____________。(填“有影响”或“无影响”)