(9分)如下图装置实验,A、B两烧杯分别盛放200 g10%NaOH和足量CuSO4溶液。通电一段时间后,c极上有Cu析出,又测得A杯中溶液的质量减少4.5 g(不考虑水的蒸发)。
请回答下列问题:
(1)电源P极为 极;请分别写出b极和c极上发生的电极反应 式: ;
(2)c极上析出固体铜的质量为 g
(3)若装置中用铅蓄电池作电源,已知铅蓄电池放电时发生如下反应:
负极:Pb+SO42-=PbSO4+2e-
正极:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O
假设在a极制得气体0.050 mol,这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是 mol
新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2 ,电解
质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液的电解实验,如图所示。
回答下列问题:
(1)甲烷燃料电池正极的电极反应式为 、负极的电极反应式为 。
(2)闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生.其中b电极上得到的是 ,电解氯化钠溶液的化学方程式为 ;若电解一段时间后,石墨棒上产生标准状况下的Cl2 224 mL,电解后的溶液总体积为200 mL,则溶液的pH =。
(3)若每个电池甲烷通入量为 1 L(标准状况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为 (法拉第常数F = 9.65×l04C· mol-1,列式计算),最多能产生的氯气体积为 L (标准状况)。
碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要作用。
(1)真空碳热还原一氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:
2Al2O3(s)+ 2AlCl3(g)+ 6C(s)=6AlCl(g)+ 6CO(g);△H= akJ•mol-1
3AlCl(g)= 2Al(l)+ AlCl3(g);△H= bkJ•mol-1
反应Al2O3(s)+ 3C(s)= 2Al(l)+ 3CO(g)的△H=kJ•mol-1
(用含a、b的代数式表示)。
(2)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+ 2NO(g)N2(g)+ CO2(g);△H= QkJ•mol-1。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时间(min) 浓度(mol/L) |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
NO |
1.00 |
0.68 |
0.50 |
0.50 |
0.60 |
0.60 |
N2 |
0 |
0.16 |
0.25 |
0.25 |
0.30 |
0.30 |
CO2 |
0 |
0.16 |
0.25 |
0.25 |
0.30 |
0.30 |
①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)= ,T1℃时,该反应的平衡常数K=
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是(填字母编号)
a.通入一定量的NO b.加入一定量的活性炭
c.加入合适的催化剂 d.适当缩小容器的体积
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3:1:1,则Q0(填“>”或“<”)。
④在恒容绝热条件下,能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是(填选项编号)
a.单位时间内生成2nmolNO(g)的同时消耗nmolCO2(g)
b.反应体系的温度不再发生改变
c.混合气体的密度不再发生改变
Ⅰ在①CH2=CH2②C6H6③CH3CH2OH④CH3COOH⑤聚乙烯五种物质中:
(1)能使Br2的CCl4溶液褪色的是________;
(2)属于高分子化合物的是________;
(3)能与Na2CO3溶液反应的是________;
(4)能发生酯化反应的是________;
(5)既能发生取代反应又能发生加成反应的是________。
Ⅱ A、B是相对分子质量不相等的两种烃,无论二者以何种比例混合,只要混合物的总质量一定,完全燃烧后所产生的CO2的质量就不变,试写出两组符合上述情况的烃的结构简式:
(1)第一组和。
(2)第一组和。
(3)A、B应满足的条件是_______________________________________。
氯化铵简称“氯铵”,又称卤砂,为无色晶体或白色结晶性粉末,易溶于水中,在工农业生产中用途广泛。以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠,工艺流程如下:
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如图所示。回答下列问题:
(1)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有 、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。
(2)实验过程中趁热过滤的目的是 。
(3)写出“蒸发浓缩”时发生的化学方程式: 。
(4)某研究性学习小组为测定该NH4Cl产品中氮的含量,设计了如图装置,并进行了讨论。
甲同学:根据此实验测得的数据,计算的NH4Cl产品的含氮量可能偏高,因为实验装置中存在一个明显缺陷是: ____ 。
乙同学:实验过程中,往烧瓶中加入的浓氢氧化钠溶液的离子反应方程式为 ,反应过程中NaOH一定要足量并充分加热,原因是 。
用改进后的实验装置重新进行实验,称取13.0gNH4Cl产品,测得实验后B装置增重3.4g。则该化肥含氮量为 。
下图表示常见元素单质及化合物相应转化关系,部分反应的产物没有全部列出。
已知:B是一种黄绿色气体,C在所有气体中密度最小,D是一种碱;X、Y是生活中应用最为广泛的金属,F是一种红棕色氧化物,常用作红色油漆和涂料;Z为气态氧化物。
请回答下列问题:
(1)气体B具有(填“还原性”、“氧化性”或“漂白性”),反应②属于四种基本反应类型反应中的。
(2) 有学生认为B与X反应的产物E不一定是纯净物。他认为产物中可能还有(填化学式),为验证其猜想该同学设计了相关实验,你认为他需要选择的试剂为(填序号)。
a.酸性高锰酸钾溶液 b.NaOH溶液 c.KSCN溶液 d.稀硫酸
(3)若Z能导致温室效应,则反应③的离子反应方程式为。
(4)若Z是我国酸雨形成的罪魁祸首,目前应用最广泛的工业处理含Z废气的方法是在一定条件下与生石灰作用而使其固定,产物可作建筑材料,反应的化学方程式为。
(5)若Z是形成酸雨的另一种主要物质,Z与足量的D溶液反应时能被完全吸收,且生成两种盐(物质的量之比为1:1),请写出该反应的化学反应方程式。