【题目】I.(1)钢铁容易生锈的主要原因是钢铁在炼制过程中混有少量的碳杂质,在潮湿的空气中容易形成原电池,发生电化学腐蚀。在酸性环境下,其正极反应式为_____________;在酸性很弱或中性条件下,其发生___________________ (填“析氢腐蚀”或“吸氧腐蚀”)。
(2)利用如图装置,可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒,开关K置于N处,该电化学防护法称为____________________;若X为锌棒,开关K置于M处,________(填“能”或“不能”)达到防止铁腐蚀
目的。
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II.如图所示,其中甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,完成下列问题:
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(1)甲池燃料电池的负极反应为___________________。
(2)乙池中石墨电极为___________极,发生_____________反应(填“氧化”或“还原”)写出乙池中电解总反应的化学方程式: ___________________。
(3)甲池中消耗224mL(标准状况下)O2,此时丙池中理论上最多产生________g沉淀,此时乙池中溶液的体积为400mL,该溶液的pH=____________。
【答案】2H++2e
= H2↑ 吸氧腐蚀 外加电源(流)的阴极保护法 能 CH3OH- 6e
+8 OH
= CO32- +6H2O 阳 氧化 2CuSO4+ 2H2O
2Cu+ O2↑+2H2SO4 1.16 1
【解析】
I.(1)根据金属电化学腐蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀进行分析;
(2)从金属防护的方法上进行分析;
II.从原电池工作原理和电解原理的角度进行分析和解答;
I.(1)金属电化学腐蚀分为吸氧腐蚀和吸氢腐蚀,如果电解质为酸性,则发生析氢腐蚀,根据原电池工作原理,正极反应式为2H++2e-=H2↑;如果电解质为中性或极弱的酸性,则发生吸氧腐蚀,根据原电池的工作原理,正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,
故答案为2H++2e-=H2↑;吸氧腐蚀;
(2)X为碳棒,开关K置于N处,该装置则有外加电源,装置属于电解质,根据电解池的工作原理,铁电极作阴极,铁不参与反应,被保护,这叫外加电流阴极保护法;若X为锌棒,开关K置于M处,该装置为原电池装置,锌比铁活泼,锌为负极,铁为正极,铁被保护,该方法叫牺牲阳极的阴极保护法,
故答案为:外加电流阴极保护法;能;
II.(1)甲池为电池,通燃料一极为负极,即通CH3OH一极为负极,通氧气或空气的一极为正极,电解质为KOH溶液,因此负极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O,
故答案为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O;
(2)乙池中石墨连接甲池通氧气一极,即乙池中石墨为阳极,乙池中Ag作阴极,根据电解原理,阳极上失电子,发生氧化反应,阳极反应式为2H2O+4e-=O2↑+4H+,阴极上得到电子,发生还原反应,阴极反应式为Cu2++2e-=Cu,因此总电极反应式为2CuSO4+2H2O
2Cu+O2↑+2H2SO4,
故答案为:阳;氧化;2CuSO4+2H2O
2Cu+O2↑+2H2SO4;
(3)丙池总反应式为MgCl2+2H2O
Mg(OH)2+H2↑+Cl2↑,电路为串联电路,根据转移电子物质的量相同,建立的关系式是为
解得n1=0.02mol,即生成Mg(OH)2质量为0.02mol×58g·mol-1=1.16g,n2=0.04mol,乙池中c(H+)=
=0.1mol·L-1,即pH=1,
故答案为1.16g;1。
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【题目】图甲为一种新型污水处理装置,该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能。图乙为电解氯化铜溶液的实验装置的一部分。下列说法中不正确的是
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A. a极应与X连接
B. N电极发生还原反应,当N电极消耗11.2 L(标准状况下) O2时,则a电极增重64 g
C. 不论b为何种电极材料,b极的电极反应式一定为2Cl--2e-=Cl2↑
D. 若废水中含有乙醛,则M极的电极反应为:CH3CHO+3H2O-10e-=2CO2↑+10H+
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【题目】A、B、C、X、Y、Z、E为前四周期元素,且原子序数依次增大。A原子核外有三个能级,且每个能级上的电子数相等,C原子成对电子数是未成对电子数的3倍,X、Y、Z、E是位于同一周期的金属元素,X、E原子的最外层电子数均为1,Y有“生物金属”之称,Y4+和氩原子的核外电子排布相同,Z原子核外电子的运动状态数目是最外层电子数的14倍。用元素符号回答下列问题:
(1)B的电子排布式:_____________,Y的价电子排布图____________,Z2+的价电子排布式____________。
(2)E元素位于周期表第________周期__________族_________区。
(3)①A、B、C三种元素的第一电离能由小到大的顺序为_____________。
②A、C元素气态氢化物的稳定性的大小_________>________(分子式表示)原因_____________。
③与AC32-互为等电子体的离子_______(写一种),写出与ABC-离子互为等电子体的分子的化学式:______(写一种)。
④AC2的电子式___________。
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【题目】2-苯基丙烯是日化行业常用的化工原料,其合成路线如下(反应②、④的条件未写出)。
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已知:![]()
其中,R、R’为H原子或烷基。
(1)C3H8的结构简式为___;
(2)反应①的反应类型为___;
(3)反应②的化学反应方程式为___;
(4)反应③的反应类型为___;
(5)反应④的化学反应方程式为___;
(6)产物2-苯基丙烯在一定条件下可以发生加聚反应,加聚产物的结构简式为___;
(7)请以苯、乙醇及其他必要的无机试剂为原料,合成
。合成过程中,不得使用其他有机试剂。写出相关化学反应方程式___。
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【题目】氨气是重要化工原料,在国民经济中占重要地位。工业合成氨的反应为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0
(1)图表示合成NH3反应在某段时间t0→t6中反应速率与反应过程
曲线图,t1、t3、t4 时刻分别改变某一外界条件,则在下列到达化学平衡的时间段中,NH3的体积分数最小的一段时间是___________(填写下列序号)
A.t0→t1 B.t2→t3 C.t3→t4 D.t5→t6
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t4时改变的条件是________________。
现进行如下研究:在773K时,分别将2molN2和6molH2充入一个固定容积为1L的密闭容器中,随着反应的进行,气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间t的关系如表:
t/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
n(H2)/mol | 6.00 | 4.50 | 3.60 | 3.30 | 3.03 | 3.00 | 3.00 |
n(NH3)/mol | 0 | 1.00 | 1.60 | 1.80 | 1.98 | 2.00 | 2.00 |
(2)反应在0—10分钟内以氮气浓度变化表示的反应速率为___________,该温度下,此反应的平衡常数K=____________。
(3)该温度下,若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3的浓度分别为3mo/L、3mol/L、3mo/L/span>,则此时V正_____V逆 (填“>”“<”或“=”)。
(4)由上表中的实验数据计算得到“浓度一时间”的关系可用右图中的曲线表示,表示c(N2)-t的曲线是______(填“甲”“乙”或“丙”)。在此温度下,若起始充入4molN2和12 molH2,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)-t的曲线上相应的点为_________。
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【题目】下列实验操作、对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
选项 | 实验 | 现象 | 结论 |
A | 往1mL 0.1mol/L AgNO3溶液中滴入2滴0.1 mol/L 的NaCl溶液,再往混合溶液中滴入2滴0.1 mol/L KI溶液,充分振荡 | 先产生白色沉淀,后出现黄色沉淀 | Ksp(AgCl) >Ksp (AgI) |
B | 一定条件下,密闭容器反应达平衡: H2(g)+I2(g) | 气体颜色加深 | 平衡逆移 |
C | 等体积、等pH的HA和HB两种酸溶液分别与足量的大小相同的锌反应 | 反应开始后HA产生H2的速率更快 | HA是弱酸 |
D | 向锌粒与稀硫酸反应的试管中滴加几滴CuSO4溶液 | 产生气体的速率明显加快 | CuSO4对该反应有催化作用 |
A.AB.BC.CD.D
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【题目】在一密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,探讨温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1,T2均大于300 ℃),下列说法正确的是 ( )。
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A.温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=
mol·L-1·min-1
B.该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
C.该反应为吸热反应
D.处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时
增大
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【题目】某小组以CoCl2·6H2O、过氧化氢、液氨、氯化铵固体为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X。为确定其组成,进行如下实验:
①氨的测定:精确称取wgX,加适量水溶解,注入圆底烧瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品溶液中的氨全部蒸出,用V1mL c1mol·L-1的盐酸溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用c2mol·L-1 NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2mLNaOH溶液。
②氯的测定:准确称取样品X配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定,K2CrO4溶液为指示剂,至出现砖红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。
回答下列问题:
(1)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,应使用_______式滴定管,该滴定实验可使用的指示剂为_______,达到滴定终点的现象为____________________________
(2)样品中氨的质量分数表达式为__________________________
(3)滴定终点时,若溶液中c(Ag+)=2.0×10-5mol·L-1 ,c(CrO42-)为________mol·L-1。(已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12)。
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【题目】在某密闭容器中,发生如下反应:2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) △H<0 。下列研究目的和示意图相符的是( )
A.平衡体系增加O2对反应的影响![]()
B.温度对反应的影响![]()
C.压强对反应的影(P1>P2)![]()
D.催化剂对反应的影响![]()
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