燃料电池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)与氧气反应,将反应产生的化学能转变为电能的装置,通常用氢氧化钾作为电解质溶液。
(1)完成下列关于甲烷(CH4)燃料电池的填空:
①甲烷与氧气反应的化学方程式为:_________________
②已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O,电池中有一极的电极反应为CH4+10OH--8e-="=" CO32-+7H2O,这个电极是燃料电池的 (填“正极”或“负极”),另一个电极上的电极反应式为:
③随着电池不断放电,电解质溶液的碱性 (填“增大”、“减小”或“不变”)
④通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率 (填“大于”、“小于”或“等于”)甲烷燃烧的能量利用率。
(2)据报道,最近摩托罗拉(MOTOROLA)公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍,可连续使用1个月充电一次。假定放电过程中,甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32-
①该电池反应的总离子方程式为____________________________
②甲醇在____极发生反应(填正或负),电池在放电过程中溶液的pH将____(填降低或上升、不变);
(每空2共10分)现有m g某气体,它由双原子分子构成,它的摩尔质量为M g / mol。若阿伏加德罗常数用NA表示,则:
(1)该气体的物质的量为________mol。
(2)该气体所含原子总数为__________个。
(3)该气体在标准状况下的体积为____________L。
(4)该气体溶于1 L水中(不考虑反应),其溶液中溶质的质量分数为___。
(5)该气体溶于水后形成V L溶液,其溶液的物质的量浓度为_____mol/L。
从樟科植物枝叶提取的精油中含有下列甲、乙两种成分:
分子式 |
C9H8O |
部分性质 |
能使Br2/CCl4褪色 |
甲乙
(1)甲中所含官能团的名称为 、 。
(2)由甲转化为乙需经下列过程(已略去各步反应的无关产物,下同):
其中反应Ⅰ的反应类型为_________,Y的结构简式为_________________。
(3)下列物质能与乙反应的是 (选填序号)。
a. 金属钠 b. 溴水 c. 碳酸钠溶液 d. 乙酸
(4)乙有多种同分异构体,写出同时满足下列条件的同分异构体结构简式 。
a. 苯环上的一氯代物有两种 b. 发生银镜反应
(1)现欲除去括号内的杂质,请依次填上适当的试剂和方法。
①甲烷(乙烯) , ;
②苯(酒精) , 。
(2)现有—CH3、—C6H5、—OH、—COOH四种基团,由其中任两种组合形成的有机物中:
①能使紫色石蕊试液变色的是 (用结构简式表示,下同);
②催化氧化后产物能与新制氢氧化铜悬浊液加热条件下发生反应的是;
③能与氯化铁溶液发生显色反应的是 。
金属及其化合物在生产、生活中有广泛应用。
(1)从结构角度分析Fe3+较Fe2+稳定的原因。
(2)三氯化铁常温下为固体,熔点282℃,沸点315℃,在300℃以上易升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体属于 晶体。
(3)铁元素为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分———血红素的重要组成元素,血红素的结构简式如下图所示。与铁原子形成配位键的是 号氮原子(填写氮原子标号)。
(4)金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中,更适合作录音带磁粉原料的是(填化学式)。
已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增,A、B、C、D位于前三周期。A位于周期表的s区,其原子中电子层数和未成对电子数相同;B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相同;D原子的核外成对电子对数与未成对电子数之比为3:1。A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体,A、B两种元素组成的原子个数之比为1∶1的化合物N是常见的有机溶剂。E有“生物金属”之称,E4+和氩原子的核外电子排布相同。
(1)D元素在元素周期表中的位置为第 周期 族。
(2)下列叙述正确的是 (填写序号)。
a.水的沸点比M高得多,是因为水分子间能形成氢键,而M分子间不能形成氢键
b.M的中心原子采用sp3杂化
c.N分子中含有6个σ键和1个大π键
d.BD2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
(3)已知C2D是一种麻醉剂,根据等电子原理可推知C2D的空间构型为 。
(4)E的一种氧化物Q,其晶胞结构如图所示,则Q的化学式为 。