铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解液为稀硫酸。放电时,该电池总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。请根据上述情况判断:
(1)该蓄电池的负极材料是_________,放电时发生_________(填“氧化”或“还原”)反应。
(2)该蓄电池放电时,电解质溶液的酸性_________(填“增大”、“减小”或“不变”),电解质溶液中阴离子移向_________(填“正”或“负”)极。
(3)已知硫酸铅为不溶于水的白色沉淀,生成时附着在电极上。试写出该电池放电时,正极的电极反应_______________________________________(用离子方程式表示)。
(4)氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于铅蓄电池。若电解质为KOH溶液,则氢氧燃料电池的负极反应式为___________________。该电池工作时,外电路每流过1×103 mol e-,消耗标况下氧气_________m3。
合成氨反应(2NH3(g))在工业生产中的大量运用,满足了人口的急剧增长对粮食的需求,也为化工生产提供了足够的原料。按要求回答下列问题:
(1)合成氨反应的能量变化如图所示,则该反应的热化学方式为(△H用图给字母表示)。
(2)在温度恒定为298K,体积恒定为10L的密闭容器中测得合成氨反应达到平衡时氢气、氮气、氨气的物质的量分别为0.1mol、0.4mol、4mol,则此温度下题给该反应的平衡常数K=
(3)标况下,若将22.4mL的氨气通入100mLpH为2的盐酸中,则溶液中各离子浓度的顺序由大到小为。
(4)将氨气通入盛有CaSO4悬浊液的沉淀池中,再通入足量的CO2,过滤后即可得到(NH4)2SO4。该过程的化学方程式为,由此可知Ksp(CaSO4)Ksp(CaCO3)(填“大于”、“小于”或“等于”)
下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。
请你根据表中所给元素,回答下列问题:
(1)在短周期的所有元素中的原子半径与的原子半径之比最小(不包括稀有气体)(填元素符号)。
(2)金属性最强的元素与氧气反应生成化合物的化学式是(填两种即可),j和k氢化物比较,稳定性强的是(填写氢化物化学式)。
(3)海水中除氢、氧元素外含量最多的元素,其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂,其单质做消毒杀菌剂的原因是(用化学方程式表示)
(4)常温下某液态化合物只含上述元素中的两种,分子中原子个数比1:1,请你仅用一个化学方程式表示该液态化合物既有氧化性又有还原性。
研究物质的微观结构,有助于人们理解物质变化的本质。请回答下列问题:
⑴O、Si、N元素的电负性由大到小的顺序是____________________。C60和金刚石都是碳的同素异形体,二者中熔点较高的是____________。
⑵A为短周期金属元素,依据下表数据,A的基态原子的轨道表示式为
________________________________。
电离能/kJ·mol-1 |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
A |
932 |
1821 |
15390 |
21771 |
⑶过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色,与其d轨道的电子排布有关。一般地,若为d0或d10排布时,无颜色;若为d1~d9排布时,有颜色;如[Cu(H2O)4]2+显蓝色。据此判断25号元素Mn形成的络合离子[Mn(H2O)6]2+_____(填“有”或“无”)颜色。
⑷H-C≡C-COOH分子内含有的σ键、π键的个数依次为_______________,其中碳原子的杂化方式为___________________。
⑸CO可以与金属铁形成配合物分子Fe(CO)5。Fe(CO)5在一定条件下发生分解反应:Fe(CO)5(s)=Fe(s)+5CO(g),反应过程中,断裂的化学键只有配位键,则形成的化学键的类型是______________。
⑹W元素的原子的M能层为全充满状态,且核外的未成对电子只有一个,W晶体中微粒的堆积方式是下图中(选填“甲”、“乙”或“丙”);若W晶体中一个晶胞的边长为a cm,则W晶体的密度为 (写出含a的表达式,用NA表示阿伏加德罗常数)。
甲乙丙
一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。
⑴利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。
Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g),该反应的△H______0 (选填“>”或“=”或“<”)。
⑵金属氧化物被一氧化碳还原生成金属单质和二氧化碳。下左图是四种金属氧化物(Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳还原时lg与温度(t)的关系曲线图。则一氧化碳还原三氧化铬反应的化学平衡常数表达式可表示为:K=______________。800℃时,其中最易被还原的金属氧化物是___________,该反应的平衡常数数值(K)等于__________。
⑶下右图是一碳酸盐燃料电池(MCFC),以水煤气(CO、H2)为燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质。依次写出A、B两电极发生反应的电极反应式
__________________________________、___________________________________。
⑷已知:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=-90.7 kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5 kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.2 kJ·mol-1
则3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=_______________。
氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工原料。某研究小组用粗铜(含杂质Fe) 按下述流程制备氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)。
⑴实验室采用如右图所示的装置,可将粗铜与Cl2反应转化为固体
1(部分仪器和夹持装置已略去)。
①仪器A的名称是_________________。
②装置B中发生的反应的离子方程式是
__________________________________。
③有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCl的装置,你认为是否必要______(填“是”或“否”)。
⑵试剂X用于调节pH以除去杂质,X可选用下列试剂中的_________(填序号)。
a.NaOH b.NH3·H2O c.CuO d.Cu2(OH)2CO3 e.CuSO4
⑶在溶液2转化为CuCl2·2H2O的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为绿色,小组同学欲探究其原因。已知:在氯化铜溶液中有如下转化关系:
Cu(H2O)42+(aq)+4Cl-(aq)CuCl42-(aq)+4H2O(l)
蓝色黄色
①上述反应的化学平衡常数表达式是K=________________________,若增大氯离子浓度,K值_________(填“增大”、 “减小”或“不变”)。
②取氯化铜晶体配制蓝绿色溶液Y,进行如下实验,其中能够证明CuCl2溶液中有上述转化关系的是___________(填序号)。
a.将Y稀释,发现溶液呈蓝色
b.在Y中加入CuCl2晶体,溶液变为绿色
c.在Y中加入NaCl固体,溶液变为绿色
d.取Y进行电解,溶液颜色最终消失