(10分)设计出燃料电池使天然气CH4氧化直接产生电流是对世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一电极通入天然气,电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-离子。回答如下问题:
(1)这个电池的正极发生的反应是: ;(2分)
(2)负极发生的反应是: ;(2分)
(3)固体电解质里的O2-的移动方向是: ;(2分)
(4)天然气燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全,产生 堵塞电极的气体通道,有人估计,完全避免这种副反应至少还需10年时间,正是新一代化学家的历史使命。(2分)
(5)若将此甲烷燃料电池设计成在25%的KOH溶液中的电极反应,该电池的负极区域的碱性会__________(填“增强”、“减弱”或“不变”)。(2分)
某同学用10mol• L-1的浓盐酸配制250mL 1mol• L-1的稀盐酸,并进行有关实验。请回答下列问题:
(1)需要量取浓盐酸mL。
(2)配制该稀盐酸时使用的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还必须用到的仪器有
、等。
(3)取所配制的稀盐酸100mL,与一定质量的锌充分反应,锌全部溶解后,生成的气体在标准状况下的体积为0.896L,则参加反应的锌的质量为g,设反应后溶液的体积仍为100mL,则反应后溶液中H+的物质的量浓度为。
实验室中所用少量氯气用下列方法制取:4HCl(浓)+MnO2Cl2↑+MnCl2+2H2O试回答下列问题:
(1)该反应中是氧化剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为。写出该反应的离子方程式。
(2)若用右图装置收集氯气,气体应从口进入。
(3)氯气有毒、且氯气溶入水显酸性,请写出氯气溶于水的离子方程式
,若吸入大量氯气,可中毒死亡,所以氯气尾气直接排入大气中,会污染环境。实验室中可采用NaOH溶液来吸收有毒的氯气,化学方程式为。
下表中有九种物质,据表回答: (12分)
第I 组 |
第II 组 |
第III 组 |
|
甲 |
BaCl2 |
Fe |
Cu(NO3)2 |
乙 |
Fe2O3 |
K2SO4 |
H2SO4 |
丙 |
Zn |
Ba(OH)2 |
MgCl2 |
(1) 第III 组中有一种物质能与第组中的所有物质反应,这种物质是.
(2) 不跟第I 组中所有物质反应且能与第III 组中所有物质反应的第II 组中的物质是,其与硫酸反应的离子方程式为;
(1)镁称为“国防金属”,常用作还原剂和脱氧剂,二氧化碳常被用作灭火剂,但是当把点燃的镁条伸入盛有CO2的集气瓶中时,镁条却能继续燃烧。请写出化学方程式。
(2)下图变化是工业制硝酸的主要途径NH3→NO→NO2→HNO3请写出NH3→NO的化学方程式。硝酸生产过程排放出来的NO是大气污染物之一。目前有一种治理方法,是在400℃左右且有催化剂存在的情况下,用氨把NO还原成无色无毒气体直接排放到空气中,化学方程式为。
图为相互串联的甲、乙两电解池。
试回答:
(1)若甲电解池利用电解原理在铁上镀银,则A是 (填电极材料),电极反应式 ;B(要求同A)是 ,电极反应式 ,应选用的电解质溶液是 。
(2)乙电解池中若滴入少量酚酞试液,开始电解一段时间,铁极附近呈 色。C极附近呈 色。
(3)若甲电解池阴极增重4.32g,则乙槽中阳极上放出的气体在标准状况下的体积是 mL。
(4)若乙电解池中剩余溶液仍为400mL,则电解后所得溶液中新生成溶质的物质的量浓度为 mol·L—1,溶液的pH等于 。