常見電解池的工作原理:電解氯化銅.電解飽和食鹽水.電解水.電鍍銅.電解銅.電冶金 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

I、圖1各物質(zhì)是中學(xué)化學(xué)中常見的物質(zhì),甲、乙均是離子化合物,且陰、陽離子個數(shù)比為1:1.甲是發(fā)酵粉的主要成分,乙是一種常用的化肥.B、D常溫常壓下是氣體.請回答下列問題:

(1)甲的俗名是______.
(2)A、D物質(zhì)的水溶液分別滴入酚酞試液后,溶液均顯紅色,說明溶液均顯______性,其原理是否相同?請用必要的文字加以解釋并寫出離子方程式:______.
(3)向飽和氯化鈉溶液中通入氣體D至飽和后,再通入足量的氣體B可制得物質(zhì)甲,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:______.
II、甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)→CH3OH(g).
(1)分析該反應(yīng)并回答下列問題:
①平衡常數(shù)表達(dá)式為K=______.
②下列各項中,不能夠說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是______(填序號).
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化
b.一定條件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c.一定條件下,CO、H2和CH3OH的濃度保持不變
d.一定條件下,單位時間內(nèi)消耗2mol CO,同時生成1mol CH3OH
(2)圖2是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線.

①該反應(yīng)的焓變△H______0(填“>”、“<”或“=”).
②T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1______K2(填“>”、“<”或“=”).
③若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是______.
a.升高溫度
b.將CH3OH(g)從體系中分離
c.使用合適的催化劑d.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大
(3)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-a kJ?mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-b kJ?mol-1
③H2O(g)=H2O(l)△H=-c kJ?mol-1
則CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=______kJ?mol-1
(4)2009年10月,中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖3所示.
①該電池工作時,b口通入的物質(zhì)為______,c口通入的物質(zhì)為______.
②該電池正極的電極反應(yīng)式為:______.

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I、圖1各物質(zhì)是中學(xué)化學(xué)中常見的物質(zhì),甲、乙均是離子化合物,且陰、陽離子個數(shù)比為1:1.甲是發(fā)酵粉的主要成分,乙是一種常用的化肥.B、D常溫常壓下是氣體.請回答下列問題:

(1)甲的俗名是______.
(2)A、D物質(zhì)的水溶液分別滴入酚酞試液后,溶液均顯紅色,說明溶液均顯______性,其原理是否相同?請用必要的文字加以解釋并寫出離子方程式:______.
(3)向飽和氯化鈉溶液中通入氣體D至飽和后,再通入足量的氣體B可制得物質(zhì)甲,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:______.
II、甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)→CH3OH(g).
(1)分析該反應(yīng)并回答下列問題:
①平衡常數(shù)表達(dá)式為K=______.
②下列各項中,不能夠說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是______(填序號).
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化
b.一定條件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c.一定條件下,CO、H2和CH3OH的濃度保持不變
d.一定條件下,單位時間內(nèi)消耗2mol CO,同時生成1mol CH3OH
(2)圖2是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線.

①該反應(yīng)的焓變△H______0(填“>”、“<”或“=”).
②T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1______K2(填“>”、“<”或“=”).
③若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是______.
a.升高溫度
b.將CH3OH(g)從體系中分離
c.使用合適的催化劑d.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大
(3)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-a kJ?mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-b kJ?mol-1
③H2O(g)=H2O(l)△H=-c kJ?mol-1
則CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=______kJ?mol-1
(4)2009年10月,中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖3所示.
①該電池工作時,b口通入的物質(zhì)為______,c口通入的物質(zhì)為______.
②該電池正極的電極反應(yīng)式為:______.

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某化學(xué)興趣小組利用廢棄鋁礦(含CuO、Al2O3及SiO2),模擬工業(yè)上提取鋁的工藝,設(shè)計如下圖所示的簡單操作流程:

已知:部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:

沉淀物

開始沉淀

2.3

7.5

3.4

完全沉淀

3.2

9.7

4.4

 

回答下列問題:

(1)濾渣主要成分的化學(xué)式為______________________。

(2)灼燒時,用到多種硅酸鹽質(zhì)的儀器,除玻璃棒、酒精燈、泥三角外,還有___________(填儀器名稱)。

(3)溶液Y中要加入稍過量原料A,原料A的化學(xué)式是_________,步驟⑤反應(yīng)的離子方程式是_______________________。

(4)操作流程中③的離子方程式為_______________________。

(5)鋁電池性能優(yōu)越,Al—Ag2O電池可用作水下動力電源,其原理如圖所示:

請寫出該電池正極反應(yīng)式_________________;常溫下,用該化學(xué)電源和惰性電極電解300mL氯化鈉溶液(過量),消耗27mg Al,則電解后溶液的pH=_________(不考慮溶液體積的變化)。

(6)以熔融鹽為電鍍液可以在鋼材表面鍍鋁,鍍鋁電解池中,鋼材為________極;鍍鋁后能防止鋼材腐蝕,其原因是____________________________________。

 

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某化學(xué)興趣小組利用廢棄鋁礦(含CuO、Al2O3及SiO2),模擬工業(yè)上提取鋁的工藝,設(shè)計如下圖所示的簡單操作流程:

已知:部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:

沉淀物



開始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
 
回答下列問題:
(1)濾渣主要成分的化學(xué)式為______________________。
(2)灼燒時,用到多種硅酸鹽質(zhì)的儀器,除玻璃棒、酒精燈、泥三角外,還有___________(填儀器名稱)。
(3)溶液Y中要加入稍過量原料A,原料A的化學(xué)式是_________,步驟⑤反應(yīng)的離子方程式是_______________________。
(4)操作流程中③的離子方程式為_______________________。
(5)鋁電池性能優(yōu)越,Al—Ag2O電池可用作水下動力電源,其原理如圖所示:

請寫出該電池正極反應(yīng)式_________________;常溫下,用該化學(xué)電源和惰性電極電解300mL氯化鈉溶液(過量),消耗27mg Al,則電解后溶液的pH=_________(不考慮溶液體積的變化)。
(6)以熔融鹽為電鍍液可以在鋼材表面鍍鋁,鍍鋁電解池中,鋼材為________極;鍍鋁后能防止鋼材腐蝕,其原因是____________________________________。

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(15分)納米級Cu2 O 粉末,由于量子尺寸效應(yīng),其具有特殊的光學(xué)、電學(xué)及光電化學(xué)性質(zhì),在太陽電池、傳感器、超導(dǎo)體、制氫和電致變色、環(huán)境中處理有機(jī)污染物等方面有著潛在的應(yīng)用。

Ⅰ.納米氧化亞銅的制備

(1)四種制取Cu2O的方法如下:

①火法還原。用炭粉在高溫條件下還原CuO;

②最新實驗研究用肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2可制備納米級Cu2O,同時放出N2。

已知:N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l)    △H=-a kJ/mol

Cu(OH)2(s)CuO(s)+H2O(l)   △H=b kJ/mol

4CuO(s)2Cu2O(s)+O2(g)       △H=c kJ/mol

則該方法制備Cu2O的熱化學(xué)方程式為                                              。

③工業(yè)中主要采用電解法:用銅和鈦作電極,電解氯化鈉和氫氧化鈉的混合溶液,電解總方程式為:2Cu+H2OCu2O+H2↑,則陽極反應(yīng)式為:                                。

④還可采用Na2SO3還原CuSO4法:將Na2SO3 和CuSO4加入溶解槽中,制成一定濃度的溶液,通入蒸氣加熱,于100℃~104℃間反應(yīng)即可制得。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:                。

Ⅱ.納米氧化亞銅的應(yīng)用

(2)用制得的Cu2O進(jìn)行催化分解水的實驗

①一定溫度下,在2 L密閉容器中加入納米級Cu2O并通入10. 0 mol水蒸氣,發(fā)生反應(yīng):

2H2O(g) 2H2(g)+O2(g)  △H=+484 kJ·mol1

T1溫度下不同時段產(chǎn)生O2的量見下表:

時間/min

20

40

60

80

n(O2)/mol

1.0

1.6

2.0

2.0

前20 min的反應(yīng)速率 v(H2O)=                        ;該該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式K              ;若T2溫度下K=0.4,T1          T2(填>、<、=)

②右圖表示在t1時刻達(dá)到平衡后,只改變一個條件又達(dá)到平衡的不同時段內(nèi),H2的濃度隨時間變化的情況,則t1時平衡的移動方向為       ,t2時改變的條件可能為               ;若以K1、K2、K3分別表示t1時刻起改變條件的三個時間段內(nèi)的平衡常數(shù),t3時刻沒有加入或減少體系中的任何物質(zhì),則K1、K2、K3的關(guān)系為                 ;

③用以上四種方法制得的Cu2O在其它條件相同下分別對水催化分解,產(chǎn)生氫氣的速率v隨時間t變化如圖所示。下列敘述正確的是           。

A.方法③、④制得的Cu2O催化效率相對較高

B.方法④制得的Cu2O作催化劑時,水的平衡轉(zhuǎn)化率最高

C.催化效果與Cu2O顆粒的粗細(xì)、表面活性等有

D.Cu2O催化水分解時,需要適宜的溫度

 

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