(共13分)I离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系,由有机阳离子、Al2Cl7—和AlCl4—组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。
(1)钢制品应接电源的 极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为 。若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极产物为 。
(2)为测定镀层厚度,用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层,当反应转移6 mol电子时,所得还原产物的物质的量为 mol。
(3)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验,需要的试剂还有 。
a.KCl b.KClO3 c.MnO2 d.Mg
取少量铝热反应所得到的固体混合物,将其溶于足量稀H2SO4,滴加KSCN溶液无明显现象, (填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3,理由是 (用离子方程式说明)。
II燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池,电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等,像一个蓄电池,但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。
(4)美国Simons等科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法,其装置为用铂作为电极,加入电解质溶液中,其电池反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O
写出该燃料电池的正极反应式
(5)以天然气(假设杂质不参与反应)为原料的燃料电池示意图如图所示。
①放电时,负极的电极反应式为:
②假设装置中盛装100.0 mL 3.0 mol·L—1 KOH溶液,放电时参与反应的氧气在标准状况下体积为8960 mL。放电完毕后,电解质溶液中各离子浓度的大小关系为:
(1)如图是甲烷燃料电池原理示意图,回答下列问题:
①电池的负极是(填“a”或“b” )极,该极的电极反应式是。
② 电池工作一段时间后电解质溶液的pH(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)利用甲烷燃料电池及下图所示的装置完成电解饱和食盐水的实验,要求测定产生的氢气的体积,并检验氯气的氧化性。
①设计上述实验装置时,各接口的正确连接顺序为:接、接 A 、 B 接、接。
②实验中,在盛有 KI 淀粉溶液的容器中发生反应的离子方程式为。
③已知饱和食盐水50mL,某时刻测得 H2体积为56mL (标准状况),此时溶液 pH 约为
醋酸是日常生活中最常见的调味剂和重要的化工原料,醋酸钠是其常见的盐。
(1)醋酸钠溶液中各离子浓度由大到小的顺序为。
(2)对于醋酸溶液和醋酸钠溶液的下列说法正确的是(填字母,下同)。
A.稀释醋酸溶液,醋酸的电离程度增大,而稀释醋酸钠溶液则醋酸钠的水解程度减小 |
B.升高温度可以促进醋酸电离,而升高温度会抑制醋酸钠水解 |
C.醋酸和醋酸钠的混合液中,醋酸抑制醋酸钠的水解、醋酸钠也抑制醋酸的电离 |
D.醋酸和醋酸钠的混合液中,醋酸促进醋酸钠的水解、醋酸钠也促进醋酸的电离 |
(3)物质的量浓度均为 0.1 mol/L 的 CH3COONa 溶液和 CH3COOH 溶液等体积混合(混合前后溶液体积变化忽略不计),混合液中的下列关系式正确的是。
工业上制备 BaC12 的工艺流程图如图所示:
某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4)对工业过程进行模拟实验。查表得:
(1)反应C(s) + CO2(g)2CO(g)的△H =kJ/mol
(2)过滤过程中需要使用玻璃棒,玻璃棒的作用是。
(3)盐酸溶解焙烧的固体后,产生的气体用过量 NaOH 溶液吸收,得到硫化钠溶液。 Na2S 水解的离子方程式为。
(4)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,=。[已知:
Ksp(AgBr) = 5.4×10─13 , Ksp(AgCl) = 2.0×10─10]
工业上制备H2的一种重要方法是: CO(g) + H2O(g) CO2 (g) + H2(g)△H=Q kJ/mol 。已知该反应的平衡常数K与温度T的关系如图所示。若在一固定的密闭容器中, 850℃ 时发生上述反应,测得容器内各物质的浓度 (mol/L)随时间的变化关系如下表:
已知:850℃ 时该反应的化学平衡常数K ="1.0" ,请回答下列问题:
(1)Q 0(填“ > ”、“ = ”或“<” )。
(2)可以判断该反应达到化学平衡状态的叙述是(填字母)。
A.单位时间内减少 CO(g)的浓度等于生成 CO2 (g)的浓度 |
B.反应容器内的压强不发生变化 |
C.混合气体中 H2 (g)的浓度不再发生改变 |
D.氢气的生成速率等于水的生成速率 |
(3)若在850 ℃时向反应容器中充人H2O(g) , K 值(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)上表中 c2为mol/L , CO(g)的转化率为
化学反应过程中发生物质变化的同时,常常伴有能量的变化。这种能量的变化常以热量的形式表现出来,叫做反应热。由于反应的情况不同,反应热可以分为许多种,如燃烧热和中和热等。
(1)下列 △ H 表示物质燃烧热的是(填字母编号)。
(2)依据上述热化学方程式,稀硝酸与氢氧化钾溶液发生中和反应的热化学方程式为(其中热效应从上述 △H1 ~△H7尽中选取)。
(3)中和热的测定是高中化学的定量实验之一。 50 mL0.50 mol/L 盐酸与 50 mL 0.55 mol/L NaOH 溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。从实验装置上看,图中尚缺少的一种仪器是。大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值将会(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。