下列化学电池不易造成环境污染的是
A.氢氧燃料电池 B.锌锰电池
C.镍镉电池 D.铅蓄电池
(14分)Ⅰ.化学是一门以实验为基础的学科,下列实验操作描述中正确的是_ _
① 为使稀硫酸和锌制取氢气的速率加快,可向稀硫酸中加入用铜丝网包裹的锌粒
② 用托盘天平称取10. 4 g食盐时,将食盐放在右盘中的纸片上称量
③ 配制一定物质的量浓度的溶液时,容量瓶洗涤后未进行干燥
④ 以酚酞作指示剂,用标准浓度的盐酸滴定NaOH溶液,待溶液变成浅红色时即停止滴定
⑤ 测定溶液的pH时,用洁净、干燥的玻璃棒蘸取待测溶液,点在试纸中部,待变色后与标准比色卡对照读数
Ⅱ.201 1年3月12日,日本因大地震导致福岛核泄漏,主要泄漏物为碘131和绝137。在
被辐射地区,每天服用一片碘片可以起到一定的预防作用。我国部分地区出现抢购加碘食盐现象。为此卫生部有关专家指出多吃碘盐起不到预防放射性碘辐射的作用,且我国碘盐丰富,不必抢购。碘片和碘盐相关信息:
碘片:主要成分是碘化钾,每片含100毫克的碘,防核辐射每天服一片。
碘盐:加碘食盐,主要成分是氯化钠、碘酸钾,每公斤食用盐中碘含量为20—30毫克。
KIO3可用电解法制得:以石墨为阳极,不锈钢为阴极,在一定温度和电流下电解KI溶
液,总反应方程式为:KI+3H2O====KIO3 +3H2↑。
Na2S2O3可与I2反应:I2+2S2O32-(无色)→2I—+ S4O62-(无色)。回答下列问题:
(1)碘化钾、碘酸钾中的碘是碘127,则碘127和碘131的原子结构中不相同的是 ;以每公斤食用盐中碘含量为20毫克计,人每天吃____公斤盐才相当于服用一片碘片。说明靠吃碘盐来预防放射性碘 (填“有”、“无”)作用。
(2)电解法制KIO3中,阳极的电极反应式为_ ___;阴极附近pH值 (填“增大”、“减小”、“不变”)。
(3)为防止不法商贩乘机销售假冒加碘食盐,有关部门加强了检测。下面是对某超市出售的加碘精制盐的检测过程:
①取该食盐样品100.0 g加入适量的蒸馏水,振荡使固体完全溶解,然后加入用盐酸酸化的
淀粉- KI溶液,结果溶液呈蓝色,有关反应的离子方程式为 ;
②用0.010mol·L—1的Na2S2O3溶液滴定,当用去Na2S2O3溶液12.00mL时蓝色刚好褪去,
该加碘食盐中KIO3的含量为 mg/kg。由此可判定该食盐为 (填“合格”或“不合格”)产品。
(12分)工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH =-a kJ·mol-1
(1)上图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
① a __0(填“>” “<” “=”)。
② 下列说法正确的是_ _(填序号)。
a.1 mol CO(g) 和2 mol H2(g) 所具有的能量小于1 mol CH3OH(g) 所具有的能量
b.将1 mol CO(g) 和2 mol H2(g) 置于一密闭容器中充分反应后放出a KJ的热量
c.升高温度,平衡向逆反应移动,上述热化学方程式中的a值将减小
d.如将一定量CO(g) 和H2(g) 置于某密闭容器中充分反应后放热a KJ,则此过程中有1 mol CO(g) 被还原
(2)在一定条件下,科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇,其过程如下图所示:
① 该合成路线对于环境保护的价值在于_ _。
② 15%~20%的乙醇胺(HOCH2CH2NH2)水溶液具有弱碱性,上述合成线路中用作CO2
吸收剂。用离子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱碱性的原因:
。
(3)甲醇燃料电池的工作原理如下左图所示。该电池工作时,c口通入的物质发生的电极
反应式为:_ _。
(4)以上述电池做电源,用上右图所示装置,在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中,发现溶液逐渐变浑浊,原因是(用相关的电极反应式和离子方程式表示):
_ 。
(12分)乙炔是一种重要的有机化工原料,以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物。完成下列各题:
(1)正四面体烷的分子式为 ,其二氯取代产物有 种
(2)关于乙烯基乙炔分子的说法错误的是:
A.能使酸性KMnO4溶液褪色
B.1摩尔乙烯基乙炔能与3摩尔Br2发生加成反应
C.乙烯基乙炔分子内含有两种官能团
D.等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量不相同
(3)写出与环辛四烯互为同分异构体且属于芳香烃的分子的结构简式:
(4)写出与苯互为同系物且一氯代物只有两种的物质的结构简式(举两例):
、
(14分) 能源短缺是人类面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1 反应II:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2
① 上述反应符合“原子经济”原则的是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”),
② 下表所列数据是反应Ⅱ在不同温度下的化学平衡常数(K)的变化
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
I.由表中数据判断ΔH2 0(填“>”、“<”或“=”),
Ⅱ.若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是 ,
A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中分离 C.使用合适的催化剂 D.充入He,使体系总压强增大 E.按原比例再充入 CO和 H2
Ⅲ.某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2 mol·L-1,则CO的转化率为 ,此时的温度为 (从上表中选择);
(2)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如上图所示的原电池装置。
① 该电池工作时,OH-向_______极移动(填“正”或“负”),
② 该电池负极的电极反应为 。
在一定温度和压强下,向盛有足量X的体积可变的密闭容器中通人Y气体,发生反应: X(s)+aY(g)bZ(s)+W(g);△H>0
平衡时Z的物质的量与通人Y的物质的量的变化关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.平衡时Y的转化率为(a/b)%
B.向容器中再加入少量X,则Y的转化率增大
C.再通入Y,重新达到平衡时W的体积分数不变
D.保持压强一定,当原反应在较高温度下建立平衡时,图中θ<450