【题目】如下图所示,装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。
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①a处应通入______(填“CH4”或“O2”),a处电极上发生的电极反应式是______________;
②电镀结束后,装置Ⅰ中溶液的pH _________ (填写“变大”“变小”或“不变”,下同),装置Ⅱ中Cu2+的物质的量浓度____________________;
③电镀结束后,装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH-以外还含有________________ ;
④在此过程中若完全反应,装置Ⅱ中阴极质量变化6.4 g,则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷__________L(标准状况下)。
【答案】CH4 CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O 变小 不变 CO32- 0.56
【解析】
①II中首先镀铜,则Cu作阳极、Fe作阴极,I中a处电极为负极、b处电极为正极,负极上通入燃料、正极上通入氧化剂;甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水;
②根据I中氢氧根离子浓度变化确定溶液pH变化;II中发生电镀,阳极上溶解的铜质量等于阴极上析出铜的质量;
③I中还有碳酸根离子生成;
④根据转移电子相等计算消失甲烷的体积。
①装置II中实现铁上镀铜,则Cu作阳极、Fe作阴极,I中a处电极为负极、b处电极为正极,负极上通入燃料、正极上通入氧化剂,所以a处通入的气体是甲烷;甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,电极反应为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,b处通的是氧气,电极上发生的电极反应式是:O2+2H2O+4e-=4OH-;
②根据I中电池反应为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,KOH参加反应导致溶液中KOH浓度降低,所以溶液的pH减小;
II中发生电镀,阳极上溶解的铜质量等于阴极上析出铜的质量,因此溶液中铜离子浓度不变;
③I中负极反应为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,所以溶液中除了含有OH-外,还有CO32-;
④n(Cu)=
=0.1 mol,Cu是+2价的金属,所以反应过程中电子转移的物质的量为0.1 mol×2=0.2 mol,由于串联电路中转移电子相等,所以反应消耗甲烷的体积V(CH4)=
×22.4 L/mol=0.56 L。
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【题目】碳和硅是中学常见元素,其单质及化合物有独特的性质和用途。回答问题:
(1)基态碳原子的电子排布图为___,CO2属于___分子(选填“极性”或“非极性”);
(2)60克SiO2晶体中含有的Si-O键数目为___(用NA表示);
(3)有机物M(
)中碳的杂化类型有__,除氢原子之外的其它元素原子的第一电离能由大到小的顺序为__;
(4)碳元素能形成多种单质如金刚石、石墨、C60等,回答下列问题:
(Ⅰ)C60的晶体类型是__晶体。
(Ⅱ)石墨是一种混合晶型,结构中具有的作用力有___。
a.共价键 b.分子间作用力 c.氢键 d.金属键 e.离子键
(Ⅲ)金刚石晶胞结构如图所示,假设金刚石晶胞的边长为a cm,阿伏伽德罗常数为NA,则金刚石的密度可以表示为___g/cm3。
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【题目】在一密闭烧瓶中,25 ℃时存在着平衡:2NO2(g)
N2O4(g)(正反应放热)。把烧瓶置于100 ℃的水中,则下列几项性质中不会改变的是
①颜色 ②平均相对分子质量 ③质量 ④压强 ⑤密度
A. ①和③ B. ②和④ C. ④和⑤ D. ③和⑤
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【题目】我们学过的平衡理论主要包括:化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡等,且均符合勒夏特列原理。
一定温度下,向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g),发生反应。有关物质的量随时间的变化如图所示。
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(1)0~2 min内的平均反应速率
_____
平衡常数表达式为
_________________。
(2)相同温度下,若开始加入
的物质的量是原来的2倍,则____是原来的2倍。
A.平衡常数 B.
的平衡浓度
C.达到平衡的时间 D.平衡时体系压强
(3)下列措施肯定能使平衡向逆反应方向移动的是的_____。
A.充入少量氨气 B.降温至0℃ C.充入少量硫化氢 D.加压
(4)常温下,将
的盐酸a L分别与下列三种溶液混合,结果溶液均呈中性。
① 浓度为
的氨水b L;②
的氨水c L;③
的氢氧化钡溶液d L。则a、b、c、d之间由大到小的关系是:_________________。
(5)常温下,取
的盐酸和醋酸溶液各100 mL,向其中分别加入量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是___(填“A”或“B”);设盐酸中加入的Zn质量为
,醋酸溶液中加入的Zn质量为
,则
___
。(选填“<”、“=”、“>”)
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(6)某温度时,在25mL 0.1mol/L NaOH溶液中逐滴加入0.2mol/L CH3COOH溶液,曲线如下图所示,有关粒子浓度关系的比较正确的是____。
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A.在A、B间任一点,溶液中一定都有![]()
B.在B点,
,且有![]()
C.在C点:![]()
D.在D点:![]()
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【题目】已知:链烃A(C5H8)有支链且只有一个官能团。有机化合物A~H的转换关系如下所示:
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请回答下列问题:
(1)A的结构简式是_________________,名称是________________。
(2)链烃B是A的不同类别的同分异构体,B经催化氢化转化为正戊烷,写出B所有可能的结构简式_________________________________________________________。
(3)写出反应类型:反应②___________________,反应③____________________。
(4)写出反应④的化学方程式:_____________________________________________。
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【题目】化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是
A.
Zn2+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度增加
B.
正极的电极反应式为Ag2O+2e+H2O2Ag+2OH
C.
锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D.
使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降
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【题目】已知AgCl的溶解平衡:AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq),下列说法不正确的是( )
A.除去溶液中Ag+加盐酸比硫酸盐好
B.加入H2O,溶液平衡不移动
C.用NaCl溶液代替蒸馏水洗涤AgCl,可以减少沉淀损失
D.反应2AgCl(s)+Na2S
Ag2S(s)+2NaCl说明溶解度:AgCl>Ag2S
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【题目】化学学习小组进行如下实验。
【探究反应速率的影响因素】设计了如下的方案并记录实验结果(忽略溶液混合体积变 化)。限选试剂和仪器:0.20mol/LH2C2O4 溶液、0.010mol/L KMnO4 溶液(酸性)、蒸馏水、 试管、量筒、秒表、恒温水浴槽
(1)上述实验①②是探究 对化学反应速率的影响;若上述实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响,则 a 为 ;乙是实验需要测量的物理量,则表 格中“乙”应填写 。
【测定 H2C2O4·xH2O 中 x 值】 已知:M(H2C2O4)=90g/mol
称取 1.260 g 纯草酸晶体,将其酸制成 100.00 mL 水溶液为待测液。
②取 25.00 mL 待测液放入锥形瓶中,再加入适的稀 H2SO4
③用浓度为 0.05000 mol·L-1 的 KMnO 标准溶液进行滴定;
(2)请写出与滴定有关反应的离子方程式
(3)某学生的滴定方式(夹持部分略去)如下,最合理的是 (选填 a、b)。
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(4)由右图可知消耗 KMnO4 溶液体积为 mL;
(5)滴定过程中眼睛应注视_________________;
(6)通过上述数据,求得 x= 。以标准 KMnO4 溶液滴定样品溶液的浓度,未用 标准 KMnO4 溶液润洗滴定管,引起实验结果 (偏大、偏小或没有影响)。
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