(10分)化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。
氢氧燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行如图所示的实验(图中所用电极均为惰性电极):
(1)对于氢氧燃料电池,下列叙述不正确的是________。
| A.a电极是负极,OH-移向负极 |
| B.b电极的电极反应为:O2+2H2O+4e-===4OH- |
C.电池总反应式为:2H2+O2 2H2O |
| D.电解质溶液的pH保持不变 |
E.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
(2)上图右边装置中盛有AgNO3溶液,当氢氧燃料电池工作一段时间后,AgNO3溶液的pH_____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)已知甲醇的燃烧热ΔH=-726.5 kJ/mol,在直接以甲醇为燃料的电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为_______________,正极的反应式为______________。
理想状态下,该燃料电池消耗1 mol甲醇所能产生的最大电能为702.1 kJ,则该燃料电池的理论效率为__________(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。
某反应体系中的物质有:NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。
(1)请将Au2O3之外的反应物与生成物分别填如以下空格内,配平后标出电子转移的方向和数目。
(2)反应中,被还原的元素是,还原剂是。
(3)纺织工业中常用氯气作漂白剂
,Na2S2O3可作为漂白后布匹的“脱氯剂”,Na2S2O3和Cl2反应的产物是H2SO4、NaCl和HCl,则还原剂与氧化剂物质的量之比为。
标准状况下,向100mLNaOH溶液中慢慢通入CO2气体充分反应后,在所得溶液M中逐滴加入1mol/L盐酸,(反应前后溶液体积变化忽略不计)所得气体体积和所加盐酸的体积关系如图。
(1)c(NaOH)=
(2)取M溶液40mL与等体积的1mol/L盐酸按各种可能方式混合,产生气体的体积为VmL,则V的取值范围为。
A、B、C是常见短周期元素的单质,常温下D为无色液体
,E是一种常见的
温室气体。其转化关系如图所示(反应条件和部分产物略去)。试回答:
(1)F的电子式为;
(2)少量的金属单质铝与D和F混合,写出反应的离子方程式。
(3)D2mol、E 2mol与3molF在密闭容器中充分反应,所得固体成分为;其相应的物质的量为。
在氯氧化法处理含CN-的废水过程中,液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。
(1)某厂废水中含KCN,其浓度为650mg / L。现用氯氧化法处理,发生如下反应(其中N均为
-3价):
KCN+2KOH+Cl2 → KOCN+2KCl+H2O被氧化的元素是 __________。
(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气。请配平下列化学方程式,并标出电子转移方
向和数目:
KOCN+KOH+Cl2 → CO2+N2+KCl +H2O
(3)若处理上述废水20L,使KCN完全转化为无毒物质,至少需液氯g。
(7分)复分解反应是中学化学中常见的一种反应类型。
(1)已知在常温下测得浓度均为0.1mol/L的下列6种溶液的pH值:
| 溶质 |
CH3COONa |
NaHCO 3 |
Na2CO3 |
NaClO |
NaCN |
C6H5ONa |
| pH |
8.8![]() |
9.7 |
11.6 |
10.3 |
11.1 |
11.3 |
复分解存在这样一个规律:一种较强酸与另一种较弱酸的盐可以自发地反应,生成较弱酸和较强酸的盐,如:2CH3COOH+Na2CO3===2CH3COONa+CO2↑+H2O若换个角度看,它同时揭示出另一条规律,即碱性较强的物质发生类似反应可以生成碱性较弱的物质。依照该规律,请判断下列反应不能成立的是_______________________(填编号)。
| A.CO2+H2O +2NaClO=Na2CO3+2HClO |
| B.CO2+H2O +NaClO=NaHCO3+HClO |
C.CO2 +H2O +C6H5ONa NaHCO3+C6H5OH |
D.CO2 +H2O +2C6H5ONa Na2CO3+2C6H5OH |
E.Na2CO3+C6H5OH
NaHCO3+C6H5Ona
F.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
(2)根据前述信息判断,浓度均为0.05 mol/L的下列六种物质的溶液中,pH最小的是______(填编号);其pH为___________(填数值);pH最大的是_________(填编号)。
①C6H5OH②CH3COOH③HCN④HClO⑤H
2SO4⑥HClO4
(3)一些复分解反应的发生还遵循其它的规律。下列转化都属于复分解反应:
①工业上将石灰乳与纯碱溶液混合可制得苛性钠溶液
②侯氏制碱法中,向饱和碳酸氢铵溶液中加入饱和食盐水可获得小苏打晶体
③蒸发KCl和NaNO3混合溶液,首先析出N
aCl晶体根据上述反应,总结出复分解反应发生的另一规律:;
将KI溶液和AgCl固体混合搅拌,会观察到的现象是,
请写出反应的离子方程式:。