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【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】CH3COOHCH3COO-+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:CH3COOHCH3COO-+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。

练习册系列答案
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(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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B. 反应②为氧化反应,反应现象是火焰明亮并带有浓烟

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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。

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:

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

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(1)一定条件下,将2molNO与2molO2置于恒容密闭容器中发生反应:

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(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)=_____。

(2)碳与水蒸气反应制取H2的相关反应如下:

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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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