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题文

硫化氢(H2S)是一种有毒的可燃性气体,用H2S、空气和KOH溶液可以组成燃料电池,其总反应式为2H2S+3O2+4KOH==2K2SO3+4H2O。
(1)该电池工作时正极应通入           
(2)该电池的负极电极反应式为:                   。
(3)该电池工作时负极区溶液的pH        (填“升高”“不变”“降低”)
(4)有人提出K2SO3可被氧化为K2SO4,因此上述电极反应式中的K2SO3应为K2SO4,某学习小组欲将电池工作一段时间后的电解质溶液取出检验,以确定电池工作时反应的产物。实验室有下列试剂供选用,请帮助该小组完成实验方案设计。
0.01mol·L-1KMnO4酸性溶液,1mol·L-1HNO3,1mol·L-1H2SO4,1mol·L-1HCl,0.1mol·L-1Ba(OH)2,0.1 mol·L-1 BaCl2

实验步骤
实验现象及相关结论
①取少量电解质溶液于试管中,用pH试纸测其pH。
试纸呈深蓝色,经比对溶液的pH约为14,说明溶液中有残余的KOH。
②继续加入(  )溶液,再加入(  )溶液,振荡。
若有白色沉淀产生,则溶液中含有K2SO4
若无白色沉淀产生,则溶液中没有K2SO4
③另取少量电解质溶液于试管中,先加1 mol·L-1的H2SO4酸化,再滴入2~3滴0.01 mol·L-1KMnO4酸性溶液,振荡
(               )

(5)若电池开始工作时每100mL电解质溶液含KOH 56g,取电池工作一段时间后的电解质溶液20.00mL,加入BaCl2溶液至沉淀完全,过滤洗涤沉淀,将沉沉在空气中充分加热至恒重,测得固体质量为11.65g,计算电池工作一段时间后溶液中KOH的物质的量浓度(   )。
(结果保留四位有效数字,假设溶液体积保持不变,已知:M(KOH)=56,M(BaSO4)=233,M(BaSO3)=217)

科目 化学   题型 简答题   难度 困难
知识点: 化学电源新型电池
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氧化还原反应是化学反应中的基本反应之一,研究氧化还原反应,对人类的进步具有极其重要的意义。
(1)已知:2BrO3+C12=Br2+2C1O3 ; 5C12+I2+6H2O=2HIO3+10HC1;
C1O3+5C1+6H=3C12+3H2O
则C1O3、BrO3、IO3、C12的氧化性由弱到强的排序为
(2)已知Fe3的氧化性强于I2,请你从所给试剂中选择所需试剂,设计一个实验加以证明。(提示:请写出实验步骤、现象及结论)①FeCl3溶液 ②碘水 ③KI溶液 ④稀H2SO4 ⑤淀粉溶液
(3)二十世纪初期,化学家合成出极易溶于水的NaBH4。在强碱性条件下,常用NaBH4处理含Au3+的废液生成单质Au,已知,反应后硼元素以BO2形式存在,反应前后硼元素化合价不变,且无气体生成,则发生反应的离子方程式为
(4)某强氧化剂[RO(OH)2]+ 能将Na2SO3氧化。已知含2.0×10-3 mol [RO(OH)2]+ 离子的溶液,恰好跟25.0 mL 0.2 mol/L 的Na2SO3溶液完全反应,则反应后R的化合价为 价。
(5)将32 g 铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答:
①待产生的气体全部释放后,向溶液加入V mL amol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为 mol/L。(用含V、a的式子表示)
①欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要H202的质量为 g。

化合物A是尿路结石的主要成分,属于结晶水合物,可用X·nH2O表示。在一定条件下有如下图所示的转化关系:

已知:
①经分析,上图中的各字母代表的物质均由常见元素(原子序数≤20)组成,其中X由三种元素组成;A、D晶体中阴、阳离子个数比都是1∶1;D中的阳离子与C分子有相同的电子数,A中的阳离子与D中的阴离子的电子层结构相同。
② G、H是常见的气体单质,E、K、L是常见的气体化合物;E被人体吸入会与血红蛋白结合而使人中毒,K的大量排放是造成地球温室效应的一个主要原因。
③反应②、③是重要的化工反应,I是一种重要的化工原料。
④上图中的部分变化经定量测定,得到如右图所示的固体产物的质量m随温度[t (℃)]的变化曲线。回答下列问题:

(1)写出A的化学式: ,D中阴离子的结构示意图为
(2)反应①的化学方程式为:
(3)K与G在一定条件下可生成多种物质,既可获得经济效益,也减少对环境的污染。
① 若O是一种易挥发的液态燃料,有毒,误饮5-10mL会导致双目失明。则O的分子式为:
② 若O是K与G按1∶3的比例反应而得,则O可能是 。(填编号)
A.烷烃B.烯烃C.炔烃 D.芳香烃

氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示:

反应Ⅱ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)△H=+550 kJ·mol-1
它由两步反应组成:i.H2SO4(l)=SO3(g)+H2O(g) △H=+177 kJ·mol-1
ii.SO3(g)分解。
L(L1、L2)、X可分别代表压强和温度。下图表示L一定时,ii中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。

①X代表的物理量是
②判断L1、L2的大小关系,L1 L2
并简述理由:

工业上可利用“甲烷蒸气转化法生产氢气”,反应为:
CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)
已知温度、压强和水碳比[n(H2O)/n(CH4)]对甲烷平衡含量(%)的影响如下图1:

图1 (水碳比为3)图2 (800℃)
(1)CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。的H 0(填“>”或“<”);若在恒温、恒压时,向该平衡体系中通入氦气平衡将 移动(填“向正应方向”、“向逆反应方向”或“不”)。
(2)温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是
(3)其他条件不变,请在图2中画出压强为2MPa时,甲烷平衡含量(%)与水碳比之间关系曲线。(只要求画出大致的变化曲线)
(4)已知:在700℃,1MPa时,1mol CH4与1mol H2O在2L的密闭容器中反应,6分钟达到平衡,此时CH4的转化率为80%,求这6分钟H2的平均反应速率和该温度下反应的平衡常数是多少?(写出计算过程,结果保留小数点后一位数字。)

某学习小组进行了如下课外活动,邀请你参与:
(1)研究水溶液中复分解型离子反应的发生条件,设计如下方案:

①写出II实验中发生反应的离子方式:
②根据实验发现只要有 等物质生成,水溶液中复分解型离子反应就可以发生。
③经过小组同学积极思考、讨论交流发现在生成三类物质后,导致一个共同的结果,于是得出结论:溶液中复分解型的离子反应总是向着某些____ 的方向进行(与溶液混合的瞬间相比)。
④小组同学进一步深入思考,发现上述问题其实质是化学反应进行的方向问题。请你结合化学反应原理的相关知识对③中的结论作出合理解释:
(2)如何研究H2SO4、KC1、NaHSO4、NaNO3、Na2C03、NH4C1、NaOH的性质?设计方案为:将它们按照酸、碱、盐分类,然后分别溶于水得到溶液,进行实验。具体如下:
①根据方案进行分类时,经实验测得KC1、NaNO,溶液的pH=7;H2SO4、NaHSO4、NH4Cl溶液的pH<7; Na2CO3、NaOH溶液的pH>7。由此有的同学按分类法思想把H2SO4、NaHSO4、NH4CI都划分为酸类,请你运用中学化学相关理论判断这样划分是否合理?并简要说明理由。____ 、____
②向NaHSO4、NaNO3的混合溶液中,滴加Na2S溶液产生黄色沉淀和无色气体,写出反应的离子方程式:________________。反应中若生成标准状况下的无色气体1.12L,则被氧化的物质为 mol,转移电子的物质的量为 mol。
③某同学在用H2SO4鉴别NaNO3、Na2CO3、NaOH溶液时,Na2CO3很容易鉴别,但鉴别NaNO3和NaOH时却陷入了困境。限用上述另外六种物质,请你设计一个现象明显的实验方案帮忙解决这一难题.

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