电化学原理在现代生产生活中有着重要应用。
⑴燃料电池是目前发展势头强劲的优秀绿色环保电池。某新型氢氧燃料电池以H2为燃料,O2为氧化剂,H2SO4溶液为电解液),写出该电池的总反应方程式: 。
⑵铝电池性能优越,Al—AgO电池可用作水下动力电源,该电池反应的原理为:
Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O。
①该电池反应的负极电极反应式 。
②图中隔膜为阴离子交换膜,溶液中OH-通过向 极移动(选填“正”或“负”)。
用Al—AgO电池作为电源,使用Pt电极电解500mL饱和NaCl溶液,电解一段时间后,恢复至室温,所得溶液pH=13(假设NaCl溶液足量且电解前后体积不变)。
③使用Pt电极电解NaCl溶液的离子方程式 ;
电解过程中放出氢气的体积(标准状况下)为 L。
④若电池的效率为50%,该过程中消耗金属铝的质量为 g。
⑶用电解法制取镁时,若原料氯化镁含有水时,在电解温度下,原料会形成Mg(OH)Cl,并发生电离:Mg(OH)C1 = Mg(OH)+ + C1一。
电解时在阴极表面会产生氧化镁钝化膜,此时阴极的反应式为 。
下面是常见的电化学装置图:
图1图2图3
请回答以下问题:(1)图1中铜板上铁铆钉处容易生锈,称为腐蚀,被腐蚀的金属是,原电池的总反应方程式是。(2)图2中a、b是多孔石墨电极,断开K2,闭合K1一段时间,观察到两只玻璃管内都有气泡将电极包围,b极上的电极反应式为,OH-向(填a或b)极移动。然后断开K1,闭合K2,观察到电流计A的指针有偏转。b极上的电极反应式为,OH-向(填a或b)极移动。
(3)图3中,X、Y都为石墨电极,在U型管两侧分别加入一滴紫色石蕊试液,则通电后X附近显______色,Y附近显_______色。
(16分)下表为元素周期表的一部分,请参照元素①-⑧在表中的位置,用化学用语
回答下列问题:
(1)④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为_______________________,②、⑦、⑧的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是______________________。
(2)由表中两种元素的原子按1:1组成的常见液态化合物的稀液易被催化分解,可使用的催化剂为(填序号)_________________。
a.MnO2 b.FeCl 3 c.Na2SO3 d.KMnO4
若已知1 克该液态化合物分解成③的单质和一种常见液体时,可放出2.9kJ能量,写出该反应的热化学方程式:
(3)工业上常采用电解A和冰晶石(Na3AlF6)混合物的方法冶炼制备⑥的单质,请从A晶体的类型和微粒间的相互作用力角度解释加冰晶石(Na3AlF6)的原因。并写出电解时的电极反应式:。
(4)甲、乙、丙是上述部分元素组成的双原子分子或负二价双原子阴离子,且甲、乙、丙的电子总数相等。甲是一种极强的氧化性单质。丙与⑤的阳离子可形成一种淡黄色固体B,该固体跟水反应可得到③的单质。则B电子式,乙的结构式,甲的组成元素的原子结构示意图,能证明甲的组成元素非金属性很强的事实。(任举一例即可)
(8分) 接触法制硫酸工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行:
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H=-190 kJ·mo1-1
(1)在一固定容器中充入2mol SO2和1molO2,在一定的条件下达到平衡,反应放出的热量__________(填大于、小于或等于) 190 kJ
(2)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10molO2,半分钟后达到平衡,测得容器中含SO30.18mol,则v(O2)=______mol·L-1·min-1
(3)下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(选填序号)
①升高温度②保持体积不变,只增加氧气的质量③保持体积不变,充入Ne使体系压强增大④保持压强不变,充入Ne使容器的体积增大
(4)下列描述中能说明上述(1)反应已达平衡的是(选填序号)
①v(O2)正=2v(SO3)逆 ②SO2、O2、SO3的浓度之比为2:1:2
③单位时间内生成2n molSO2的同时生成2n mol SO3
④容器中气体的平均分子量不随时间而变化
⑤容器中气体的密度不随时间而变化⑥容器中气体压强不随时间而变化
取一支洁净试管,向试管中加入0.1mol·L-1AgNO3溶液2 mL,再向硝酸银溶液
中加入足量的铜粉,反应足够长时间后,取上层清液于另一支试管中,再向该试管中滴加
0.1 mol·L-1KI溶液。回答有关上述实验的下列问题:
(1)可判断硝酸银溶液和铜的反应(正向反应)已确实发生的现象是。
(2)可判断硝酸银溶液和铜的反应的逆反应也同时发生的现象是。
(3)实验中若将KI溶液换成KCl溶液,则可能出现什么不同的现象?______
下列各物质:①O2、O3②H2、D2、T2③12C、14C
④⑤
互为同分异构体的是(填序号,下同);互为同位素的是
互为同素异形体的是;是同一种分子的是