【题目】(1)赤水晒醋是我们遵义特产之一,其中含有一定量的CH3COOH。写出CH3COOH的电离方程式 ______;在已达平衡的乙酸溶液中加入一定的CH3COONa ,该溶液pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)燃料电池汽车,尤其是氢燃料电池汽车可以实现零污染、零排放,驱动系统几乎无噪音,且氢能取之不尽、用之不竭,因此燃料电池汽车成为汽车企业关注的焦点。燃料电池的燃料可以是氢气、甲醇等。有科技工作者利用稀土金属氧化物作为固体电解质制造出了甲醇—空气燃料电池。这种稀土金属氧化物在高温下能传导O2-。
①该电池的正极反应是___________;负极反应是____________。
②在稀土氧化物的固体电解质中,O2-的移动方向是__________。
③甲醇可以在内燃机中燃烧直接产生动力推动机动车运行,而科技工作者要花费大量的精力研究甲醇燃料汽车,主要原因是___________。
(3)在AgCl的饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq),在25℃时,Ksp(AgCl)=1.8×10-10。现将足量氯化银分别放入:
①100 mL蒸馏水中;②100 mL 0.2 mol/L AgNO3溶液中;③100 mL 0.1 mol/L氯化铝溶液中;④100 mL 0.1 mol/L盐酸中,充分搅拌后,相同温度下c(Ag+)由大到小的顺序是_____(填写序号);其中②中氯离子的浓度为______mol/L。
【答案】CH3COOH
CH3COO-+H+ 增大 O2+4e-= 2O2- CH3OH+3O2--6e-=CO2↑+2H2O 从正极流向负极 燃料电池的能量转化率高 ②①④③ 9×10-10
【解析】
(1)CH3COOH是一元弱酸,在溶液中存在电离平衡;根据微粒浓度对电离平衡的影响及溶液pH含义分析解答;
(2)在甲醇燃料电池在,通入甲醇的电极为负极,通入空气的电极为正极,负极发生氧化反应,正极上发生还原反应,电解质中的阴离子向负极移动,阳离子向正极移动;
(3) AgCl的饱和溶液中存在沉淀溶解平衡,等浓度的c(Cl-)、c(Ag+)对平衡移动的影响相同,可根据平衡移动原理分析溶液中c(Ag+)的相对大小。
(1) CH3COOH是一元弱酸,在溶液中存在电离平衡:CH3COOH
CH3COO-+H+;向该溶液中加入CH3COONa,盐电离产生的CH3COO-使溶液中c(CH3COO-)增大,根据平衡移动原理:增大生成物的浓度,pH逆向移动,溶液中c(H+)减小,因此溶液的pH增大;
(2)①该电池的正极反应是O2获得电子变为O2-,电极反应式为O2+4e-= 2O2-;负极上CH3OH失去电子,与电解质中的O2-结合形成CO2和水,因此负极的电极反应式是CH3OH+3O2--6e-=CO2↑+2H2O;
②在稀土氧化物的固体电解质中,O2-向正电荷较多的负极方向移动;即移动方向是从正极流向负极;
③甲醇可以在内燃机中燃烧直接产生动力推动机动车运行,而科技工作者要花费大量的精力研究甲醇燃料汽车,主要原因是燃料电池的能量转化率高;
(3)①AgCl的饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq);②向其中加入AgNO3溶液,增大了溶液中Ag+的浓度,沉淀溶解平衡逆向移动,但总的来说平衡移动的趋势是微弱的,达到平衡后溶液中c(Ag+)比水中大;③加入氯化铝溶液,溶液中c(Cl-)增大,平衡逆向移动,达到平衡后溶液中c(Ag+)比①溶解在水中小;④溶解在HCl中,也使溶液中c(Cl-)增大,平衡逆向移动,由于c(Cl-)比③小,所以抑制作用比③弱,最终达到平衡时溶液中c(Ag+)比③大一些,故充分搅拌后,相同温度下c(Ag+)由大到小的顺序是②①④③;
对于②100 mL 0.2 mol/L AgNO3溶液,c(Ag+)=0.2mol/L,由于Ksp(AgCl)=1.8×10-10,所以c(Cl-)= Ksp(AgCl)÷c(Ag+)= 1.8×10-10÷0.2=9×10-10 mol/L。
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【题目】化合物YX2、ZX2中,X、Y、Z的核电荷数小于18;X原子最外能层的p能级中有一个轨道充填了2个电子,Y原子的最外层中p能级的电子数等于前一能层电子总数,且X和Y具有相同的电子层;Z与X在周期表中位于同一主族。回答下列问题:
(1)X的电子排布式为_______,Y的轨道表示式为_______;
(2)ZX2的分子式是_______,YX2电子式是_________;
(3)Y与Z形成的化合物的分子式是_______。
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【题目】某化学小组构想将汽车尾气(NO、NO2)转化为重要的化工原料HNO3,其原理如图所示,其中A、B为多孔材料。下列说法正确的是( )
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A. 电解质溶液中电流的方向由B到A
B. 电极B附近的c(NO3-)增大
C. 电极A表面反应之一为NO+2H2O-3e-===NO3-+4H+
D. 该电池工作时,每转移4 mol电子,生成22.4 L O2
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【题目】下列关于苯的叙述正确的是
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A. 反应①为取代反应,有机产物与水混合浮在上层
B. 反应②为氧化反应,反应现象是火焰明亮并带有浓烟
C. 反应③为取代反应,有机产物是一种烃
D. 反应④中1 mol苯最多与3 mol H2发生加成反应,因为每个苯分子含有三个碳碳双键
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【题目】(1)苯和溴的取代反应的实验装置如图所示,其中A为具支试管改制成的反应容器,在其下端开了一小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑。
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填写下列空白:
①试管A中的反应方程式为______________。
②试管C中四氯化碳的作用是:____________________________。反应开始后,观察D试管,看到的现象为:_______________。写出E中反应的离子方程式______________。
③反应2~3 min后,在B中的NaOH溶液里可观察到的现象是____________。
④在上述整套装置中,具有防倒吸功能的仪器有________(填字母)。
(2)实验室制备硝基苯的主要步骤如下:
a.配制一定比例的浓H2SO4与浓HNO3的混合酸,加入反应器中;
b.向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡,混合均匀;
c.在55~60 ℃下发生反应,直至反应结束;
d.除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤;
e.将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯净硝基苯。请填写下列空白:
①制备硝基苯的反应类型是________。
②配制一定比例的浓H2SO4和浓HNO3的混合酸时,操作的注意事项是:_____________。
③步骤d中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是_________________。
④步骤d中粗产品用5%NaOH溶液洗涤的目的是___________________。
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【题目】遵义市某些地区出现了不同程度的雾霾天气,我校课题小组的同学对其进行了调查研究,
Ⅰ.课题小组研究发现,其中首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。
(1)25℃时将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测溶液。测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
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根据表中数据判断试样的pH=________。
Ⅱ.课题组就其酸性物质做进一步研究
一氧化氮、二氧化氮的研究
(1)一定条件下,将2molNO与2molO2置于恒容密闭容器中发生反应:
2NO(g)+O2(g)
2NO2(g),下列状态能说明该反应达到化学平衡的是_______(填字母编号)。
A.混合气体的密度保持不变 B.NO的转化率保持不变
C.NO和O2的物质的量之比保持不变 D.O2的消耗速率和NO2的消耗速率相等
(2)活性炭可处理大气污染物NO,反应原理为:C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g),T℃时,在2L密闭容器中加入0.100mol NO和2.030mol活性炭(无杂质),平衡时活性炭物质的量是2.000mol,则该温度下的平衡常数为_________;达平衡时,若再向容器中充入0.04molNO,0.03molN2和0.03molCO2,则平衡________移动。(填“向左”“向右”或“不”)
III.一氧化碳、二氧化碳的研究
(1)CO或CO2在一定条件下可以用来合成甲醇。工业上常用CO和H2制备CH3OH的反应为:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),在体积为1L的恒容密闭容器中,充入2molCO和4molH2,一定条件下发生上述反应,测得CO(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到5min,用H2表示的平均反应速率v(H2)=_____。
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(2)碳与水蒸气反应制取H2的相关反应如下:
Ⅰ:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △ H=+131.0kJ/mol
Ⅱ:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △ H= - 43kJ/mol
Ⅲ:CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(S) △ H= - 178.3kJ/mol
①计算反应Ⅳ:C(s)+2H2O(g)+CaO(s)
CaCO3(s)+2H2(g)的△H=______kJ/mol;
对硫的氧化物的研究
②SO2可被Na2FeO4氧化而去除污染,工业上用Fe和石墨作电极电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4。写出电解过程中阳极发生的电极反应________。
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【题目】元素周期表中前三周期部分元素的原子序数与常见价态的关系图如下。若用原子序数表示对应元素,下列说法中不正确的是
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A.a与d的非金属性比较:a> d
B.原子半径大小:b>c>a>d>e
C.a可以形成两种氢化物
D.b、c、e的最高价氧化物对应水化物之间均可反应
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【题目】酸性条件下,
与
按物质的量
恰好完全反应,生成的产物能使淀粉溶液变蓝,请完成下列离子方程式的填空与配平。
(________)H++(________)NO2-+(________)I-→(_________)+(__________)+(__________)H2O
根据上述离子方程式,1摩尔
参与反应则转移的电子数目是______,反应中被还原的元素是______。
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