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【题目】(1)用惰性电极电解下列溶液,写出电极反应式和总反应式以及溶液复原需加入的物质

①NaCl溶液

阴极:_________;阳极:_________;总反应式:_______________;溶液复原需加入的物质____________。

②CuSO4溶液

阴极:_________;阳极:______;总反应式:____________________________;溶液复原需加入的物质____________。

(2)写出下列原电池电极反应式和总反应式

①氢氧燃料电池(电解质是KOH溶液)

负极反应:______________________;

正极反应:__________________;

总反应:_____________。

②甲烷燃料电池。碱性介质(如KOH)

负极:____________;

正极:______________;

总反应式:_________。

【答案】2H++2e-=H2↑ 2Cl--2e-=Cl2↑ 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 通HCl气体 2Cu2++4e-=2Cu 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑ 加CuO或CuCO3固体 2H2-4e-+4OH-=4H2O O2+2H2O+4e-=4OH- 2H2+O2=2H2O CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O 2O2+8e-+4H2O=8OH- CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O

【解析】

(1)①用惰性电极电解NaCl溶液时,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电生成氢气,所以阴极、阳极、电池反应式分别为2H++2e-=H2↑、2Cl--2e-=Cl2↑、2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,溶液复原需加入的物质是通HCl气体;

②用惰性电极电解CuSO4溶液时,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,阴极上铜离子放电生成铜单质,所以阴极、阳极、电池反应式分别为2Cu2++4e-=2Cu、4OH--4e-=2H2O+O2↑、2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑,溶液复原需加入的物质是加CuO或CuCO3固体;

(2)①氢氧燃料电池(电解质是KOH溶液)工作时,氢气失电子是还原剂,发生氧化反应;氧气得电子是氧化剂,发生还原反应。

负极上氢气失电子在碱性条件下生成水,发生的电极反应为: 2H2-4e-+4OH-=4H2O;

正极是O2得到电子生成水,发生的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-;

电极的总反应式为2H2+O2=2H2O;

②甲烷燃料电池。碱性介质(如KOH)工作时,负极上甲烷失电子在碱性条件下生成碳酸盐和水,反应的电极方程式为:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;

正极上氧气得电子产生氢氧根离子,反应的电极方程式为:2O2+8e-+4H2O=8OH-;

电极总反应式为:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O。

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回答下列问题:

(1)葡萄糖的分子式为__________。

(2)A中含有的官能团的名称为__________。

(3)由B到C的反应类型为__________。

(4)C的结构简式为__________。

(5)由D到E的反应方程式为______________。

(6)F是B的同分异构体,7.30 g的F与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2.24 L二氧化碳(标准状况),F的可能结构共有________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为3∶1∶1的结构简式为_________。

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下列说法中不正确的是:

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已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+。回答下列问题:

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A.A的转化率为:甲<丙<乙<丁

B.A的转化率为:甲<乙<丙<丁

C.B的转化率为:甲>丙>乙>丁

D.B的转化率为:丁>乙>丙>甲

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(2)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量。

化学键

H-H

N-H

N≡N

键能/kJ·mol-1

436

391

945

已知反应N2+3H22NH3 △H=a kJ·mol-1。试根据表中所列键能数据计算a 的数值:__________。

(3)以CO作还原剂与磷石膏反应,不同反应温度下可得到不同的产物。向盛有CaSO4的真空恒容密闭容器中充入CO,且c初始(CO)=1×10-4mol·L-1,反应体系起始总压强为0.1a MPa, 1150℃下,反应:CaSO4(s) + CO(g) CaO(s) + CO2(g) + SO2(g)达到平衡时, CO的转化率为80%,该反应的压强平衡常数Kp=________MPa(用含a的代数式表示;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数;忽略副反应)。

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②点燃钾剧烈燃烧_____________________________;

③将小块钾投入冷水中______________________________;

(2)推测钾在自然界中的存在方式是(填“游离态”或“化合态”)________。

(3)该小组研究钾的性质时用到的主要方法有____________________________________。

(4)他们研究金属钾性质的程序是__________________________________。

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④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH4=-1048.9kJ/mol

上述反应热效应之间的关系式为ΔH4=___,联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为____。

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