某无色稀溶液X中,可能含有下表所列离子中的某几种。
阴离子 |
CO32-、SiO32-、AlO2-、Cl- |
阳离子 |
Al3+、Fe3+、Mg2+、NH4+、Na+ |
现取该溶液适量,向其中加入某试剂Y,产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂体积(V)的关系图所示。
(1)若Y是盐酸,则Oa段转化为沉淀的离子(指来源于X溶液的,下同)是 ,
ab段发生反应的离子是 ,bc段发生反应的离子方程式为 。
(2)若Y是NaOH溶液,则X中一定含有的离子是 ,ab段反应的离子方程式为 。
(12分)在右图所示的实验装置中,E为一张用淀粉、碘化钾和酚酞混合溶液润湿的滤纸,C,D为夹在滤纸两端的铂夹,X,Y分别为直流电源的两极。在A,B中充满KOH溶液后倒立于盛有KOH溶液的水槽中,再分别插入铂电极。切断电源开关S1,闭合开关S2,通直流电一段时间后
请回答下列问题:
(1)标出电源的正、负极:X为___极,Y为___极。
(2)在滤纸的C端附近,观察到的现象是____,在滤纸的D端附近,观察到的现象是____。
(3)写出电极反应式:A中____;B中____;C中____;D中____。
(4)若电解一段时间后,A、B中均有气体包围电极。此时切断开关S2,闭合开关S1,则电流计的指针是否发生偏转(填“偏转”或“不偏转”)____。
(5)若电流计指针偏转,写出有关的电极反应式(若指针“不偏转”,此题不必回答):
A中____________;B中____________。
若电流计指针不偏转,请说明理由(若指针“偏转”,此题不必回答)_________________________________。
甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ⊿H
已知某些化学键的键能数据如下表:
化学键 |
C—C |
C—H |
H—H |
C—O |
C≡O |
H—O |
键能/kJ·mol-1 |
348 |
413 |
436 |
358 |
1072 |
463 |
请回答下列问题:
(1)已知CO中的C与O之间为叁键连接,该反应的⊿H = ;
(2)某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应,在容积固定为2L的密闭容器内充入1molCO和2molH2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在250°C开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
压强/MPa |
12.6 |
10.8 |
9.5 |
8.7 |
8.4 |
8.4 |
则从反应开始到20min时,以CO表示的平均反应速率=,该温度下平衡常数K=,若升高温度则K值(填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是;
A、容器内气体的平均摩尔质量保持不变
B、2v(H2)正=v(CH3OH)逆
C、容器中气体的压强保持不变
D、单位时间内生成nmolCO的同时生成2nmolH2
(4)甲醇-空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池,其工作原理示意图如右,该燃料电池的电池反应式为2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l),则负极的电极反应式为。
红磷P(S)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5,反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)根据上图回答下列问题
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式;
(2)PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式;
上述分解反应是一个可逆反应,温度T1时,在密闭容器中加入0.8mol PCl5,反应达到平衡时还剩余0.6mol PCl5,其分解率α1等于;
若反应温度由T1升高到T2,平衡时PCl5分解率α2,α2α1 (填“大于”,“小于”或“等于”);
(3)工业上制备PCl5通常分两步进行,先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3,然后降温,再和Cl2反应生成PCl5。原因是;
(4)P和Cl2分两步反应生成1mol PCl5的△H3=;P和Cl2一步反应生成1mol PCl5的△H4△H3(填“大于”,“小于”或“等于”);
(每空2分,共18分)电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则
①电解池中X极上的电极反应式为。在X极附近观察到的实验现象是。
②Y电极上的电极反应式为。检验该电极反应产物的方法是。
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:
①X电极的材料是,电极反应式为。
②Y电极的材料是,电极反应式为。
(说明:杂质发生的电极反应不必写出)
电解一段时间后,CuSO4溶液的浓度将(填“变大”、“变小”或“不变”)
(每空2分,共10分)
氢氧燃料电池是将H2通入负极,O2通入正极而发生电池反应的,其能量转换率高。
(1)若电解质溶液为KOH溶液,其
正极反应为____________________________,
负极反应为__________________________________________;
(2)若电解质溶液为H2SO4,其正极反应为________________,负极反应为____________;若反应过程中转移了2mol电子,可产生水的质量为_________g。