阅读短文后回答下列问题。
燃料电池(Fuelcell),是一种使用燃料进行化学反应产生电能的装置,最早于1839年由英国的Grove发明。燃料的选择性非常多,包括纯氢气(H2)、甲醇(CH3OH)、乙醇(CH3CH2OH)、天然气,甚至于现在运用最广泛的汽油,都可以作为燃料电池的燃料。这是目前其他所有动力来源无法做到的。而以燃料电池做为汽车的动力,已被公认是二十一世纪必然的趋势。2017年,我国共有8个品牌的10款车型燃料电池汽车在产,总产量为1272辆,2018年国产燃料电池汽车已经超过3000辆。
燃料电池是以特殊催化剂作电极使燃料与氧气发生反应,生成二氧化碳和水。因其不需推动涡轮等发电器具,也不需将水加热至水蒸气再经散热变回水,所以能量转换效率高达70%左右,足足比一般发电方法高出了约40%;优点还不只如此,其二氧化碳排放量比一般方法低许多,且水又是无害的生成物,所以燃料电池是一种高效、低污染装置。
燃料电池主要由正极、负极、电解质溶液和外部电路4部分组成,其正极和负极分别通入燃料气和氧气(空气),负极上燃料气放出电子,外电路传导电子到正极并与氧气结合生成离子,在电场作用下,离子通过电解质转移到负极上再与燃料气进行反应,最后形成回路产生电能。与此同时,因为燃料自身的反应及电池存在的内阻,燃料电池也要排出一定的热量,以保持电池恒定的工作温度。如图是甲烷燃料电池的工作原理示意图。
(1)燃料电池是将 能转化为电能的装置。
(2)下列说法错误的是
A.化学反应放出的能量可以是光能、热能、电能等
B.燃料电池可以广泛用于新能源汽车
C.氢燃料电池汽车所需要的H2可电解水生成
D.燃料电池都要排放CO2气体
(3)写出甲醇完全燃烧的化学方程式 。
(4)甲烷燃料电池释放能量的总反应化学方程式是 。
某兴趣小组进行纯碱样品(杂质仅含NaCl)中Na 2CO 3质量分数的测定实验,主要操作流程如图:
(1)请指出图中过滤操作中的一处错误: 。
(2)为节约药品,可先向呈碱性的Na 2CO 3溶液中滴加无色酚酞试液,溶液呈 色,再向溶液中滴加CaCl 2溶液至颜色恰好消失,即可停止滴加。
(3)以下操作过程会导致Na 2CO 3质量分数测定值偏小的有 。
A.称量沉淀质量时忘记读取游码所示的值(不为零)
B.沉淀未完全烘干就进行称量
C.溶解时,充分搅拌后,样品未能完全溶解即进行下步操作。
物质的结构决定性质,性质反映结构,据此回答。
(1)稀盐酸(HCl)和稀硫酸(H 2SO 4)具有相似的化学性质,原因是它们在电离时都产生了 。
(2)稀盐酸和稀硫酸都是无色透明的液体,为鉴别它们,小柯设计了如图四种方案(每种方案的两支试管中事先分别加入等量的上述两种酸),其中可行的方案有 。
正确进行实验操作,合理改进实验装置,是科学素养的重要方面.请回答下列问题:
(1)如图甲是实验室制取CO 2的装置,实验中收集集满一瓶CO 2后,应将盖有玻璃片的集气瓶 (选填"正放"或"倒放")在桌面上.
(2)有两位同学对图甲中的气体发生装置进行了简化,简化后的装置如图乙和图丙所示,其中可行的是 .
当前,衢州多地积极开发使用新能源,燃气﹣蒸汽联合循环机组的投入使用就是一例,机组利用天然气燃烧产生的高温火焰驱动叶轮转动,带动发电机发电,同时天然气产生的一部分蒸汽被用于蒸汽发电.
(1)天然气的主要成分是甲烷(CH 4),它是最简单的 (选填"无机物"或"有机物")
(2)发电机的工作原理是 .
活性碳酸钙(CaCO3)和炭黑(C)常用作橡胶的填充料,用来改良橡胶性能.在不同的橡胶制品中,对活性碳酸钙和炭黑的投料比有不同的要求.现有一份由活性碳酸钙和炭黑组成的橡胶填充料样品,为测定其中活性碳酸钙的含量,小科用如图所示的实验装置进行实验
实验步骤如下:
①按图连接装置并检查装置的气密性;
②取样品4.0g,置于甲中的硬质玻璃管内,乙中加入足量的氢氧化钠溶液;
③通入干燥的氧气一段时间后,电子称的示数稳定在150.0g;
④继续保持氧气通入,点燃酒精喷灯,加强热;
⑤充分反应后(C被完全氧化,CaCO3被完全分解),最终电子称的示数稳定在152.2g;
⑥实验结束后,根据实验所得的数据进行计算.
请回答下列问题:
(1)实验中所用的氧气可以在实验室中利用 分解得到.
(2)步骤③中先通入干燥的氧气一段时间的目的是 .
(3)计算样品中活性CaCO3的质量分数(结果精确到0.1%).