熔融盐燃料电池具有较高的发电效率,因而受到重视。某燃料电池以熔融的K2CO3(其不含O2-和HCO)为电解质,以丁烷为燃料,以空气为氧化剂,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。
该燃料电池负极电极反应式为:2C4H10+26CO-52e-=34CO2+10H2O。
试回答下列问题:
(1)该燃料电池的化学反应方程式为________________________________________________;
(2)正极电极反应式为_________________________________________。
(3)为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。为此,必须在通入的空气中加入一种物质,加入的物质是________,它来自________________________________。
(4)某学生想用该燃料电池和如图所示装置来电解饱和食盐水:
①写出该电解池反应的离子方程式_______________________________________。
②将湿润的淀粉KI试纸放在该装置附近,发现试纸变蓝,待一段时间后又发现蓝色褪去,这是因为过量的Cl2将生成的I2氧化。若反应的Cl2和I2的物质的量之比为5∶1,且生成两种酸。该反应的化学方程式为___________________________________________________________。
③若电解后得到200 mL 3.25mol/LNaOH溶液,则消耗C4H10的体积在标准状况下为________mL。
明矾石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O,还含有杂质Fe2O3。利用明矾石来制取纯净的Al2O3、K2FeO4和H2SO4的工艺流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)焙烧炉中发生反应的化学方程式为2Al2(SO4)2Al2O3+6SO2↑+3O2↑,若生成102gAl2O3,转移的电子数目为.
(2)生成沉淀I的离子方程式为,沉淀II的化学式为。
(3)溶液经加硫酸调节pH后,过滤,洗涤,可得沉淀I,证明沉淀I已洗涤干净的实验操作和现象是。
(4)写出Cl2将沉淀Ⅱ氧化为K2FeO4的化学方程式:。
(5)从滤液中得到K2SO4晶体的方法是。
(6) K2FeO4也可以铁为电极,通过电解浓的KOH溶液来制取,写出电解法制取K2FeO4的
阳极反应式:.
【化学——选修5:有机化学基础】
下图中 A、B、C、D、E均为有机化合物。已知:C能跟NaHCO3发生反应,C和D的相对分子质量相等,且E为无支链的化合物。
根据上图回答问题:
(1)已知E的相对分子质量为102,其中碳、氢两种元素的质量分数分别为58.8%、9.8%,其余为氧,C分子中的官能团名称是 ______________;化合物B不能发生的反应是(填字母序号):______________
a.加成反应 b.取代反应 c.消去反应
d.酯化反应 e.水解反应 f.置换反应
(2)反应②的化学方程式是__________________。
(3)反应②实验中加热的目的是: .。
(4)A的结构简式是 __________________。
(5)写出同时符合下列三个条件的B的同分异构体所有同分异构体的结构简式。
Ⅰ.含有间二取代苯环结构
Ⅱ.不属于芳香酸形成的酯
Ⅲ.与 FeCl3溶液发生显色反应
【化学——选修3:物质结构与性质】
(1)过渡金属元素铁能形成多种配合物,如:[Fe(H2NCONH2)6] (NO3)3 [三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)]和Fe(CO)x等。
①基态Fe3+的M层电子排布式为。
②配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18,则x=。 Fe(CO)x常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)x晶体属于(填晶体类型);
(2)O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如右图,距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为。已知该晶胞的密度为ρ g/cm3,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞边长 a =cm。 (用含ρ、NA的计算式表示)
(3)下列有关的说法正确的是。
A.第一电离能大小:S>P>Si |
B.电负性顺序:C<N<O<F |
C.因为晶格能CaO比KCl高,所以KCl比CaO熔点低 |
D.SO2与CO2的化学性质类似,分子结构也都呈直线型,相同条件下SO2的溶解度更大 |
E.分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔沸点越高
(4)原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,其中X是形成化合物种类最多的元素,Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,W的原子序数为29。回答下列问题:
① Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为,1mol Y2X2含有σ键的数目为
。
② 化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高,其主要原因是。
③ 元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体,元素Z的这种氧化物的分子式是。
【化学——选修2:化学与技术】
电镀厂镀铜废水中含有CN-和Cr2O72-离子,需要处理达标后才能排放。该厂拟定下列流程进行废水处理,回答下列问题:
(1)上述处理废水流程中主要使用的方法是_________________;
(2)②中反应后无气体放出,该反应的离子方程式为______________;
(3)步骤③中,每处理0.4mol Cr2O72-时转移电子2.4mol,该反应的离子方程式为;
(4)取少量待测水样于试管中,加入NaOH溶液,观察到有蓝色沉淀生成,再加Na2S溶液,蓝色沉淀转化成黑色沉淀,请使用化学用语和文字解释产生该现象的原因;
(5)目前处理酸性Cr2O72-废水多采用铁氧磁体法。该法是向废水中加入FeSO4 ·7H2O将Cr2O72-还原成Cr3+,调节pH,Fe、Cr转化成相当于:(铁氧磁体,罗马数字表示元素价态)的沉淀。
处理1mol Cr2O72-,需加入a mol FeSO4 • 7H2O,下列结论正确的是_______。
A.x ="0.5" ,a ="8" | B.x ="0.5" ,a =" 10" | C.x =" 1.5" ,a =8 | D.x =" 1.5" ,a = 10 |
(Ⅰ)甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合来制备甲醇。
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,则工业制备甲醇的热化学方程式为
;
(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1 molCO和 2 molH2,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.2 v (H2)正=" v" (CH3OH)逆
B.容器内气体的平均摩尔质量保持不变
C.容器中气体的压强保持不变
D.单位时间内生成 n molCO 的同时生成 2n molH2
(Ⅱ)回答下列问题:
(1)体积均为100mL pH=2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,
则Ka(HX) ______ Ka(CH3COOH)(填>、<或=)
(2)25℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得pH=6,则溶液中C(CH3COO−)-c(Na+)=_________mol·L-1(填精确值)。