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(10分)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2 ...

(10分)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2 ,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氧化钠辖液电解实验,如图所示。

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回答下列问题:

(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为                 、               

(2)闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生.其中b电极上得到的是      ,电解氯化钠溶液的总反应方程式为                

(3)若每个电池甲烷通如量为1 L(标准状况),且反应完全,则理论上最多能产生的氯气体积为    L(标准状况)。

 

(10分)(1)O2+2H2O-4e-=4OH-   CH4+10OH-+8e-=CO32-+7H2O (2)H2     2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑    (3) 4(每空2分) 【解析】 试题分析:(1)原电池中分解失去电子、正极得到电子,所以甲烷再分解通入,氧气再正极通入。则电极反应式分别是:负极CH4+10OH-+8e-=CO32-+7H2O、正极O2+2H2O-4e-=4OH-。 (2)b电极和电源的负极相连,作阴极。溶液中的氢离子放电,生成氢气。阳极是氯离子放电生成氯气,则电解的总方程式是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。 (3)由于1mol甲烷参与反应失去8mol电子,而得到1mol氯气转移2mol电子,则根据电子的得失守恒可知,生成氯气应该是8mol÷2=4mol。所以如果甲烷通入1L,应该生成氯气是4L。 考点:考查电化学的综合应用
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考点分析:
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(9分)某课外研究小组,用含有较多杂质的铜粉,通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为:

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(1)铜中含有大量的有机物,可采用灼烧的方法除去有机物,灼烧时将瓷坩埚置于

        上(用以下所给仪器的编号填入,下同),取用坩埚应使用        ,灼烧后的坩埚应放在          上,不能直接放在桌面上。实验所用仪器:a  蒸发皿    b  石棉网    c  泥三角

d  表面皿    e  坩埚钳    f  试管夹

(2)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物,用以制取胆矾。灼烧后含有少量铜的可能原因是           

a  灼烧过程中部分氧化铜被还原       b  灼烧不充分铜未被完全氧化

c  氧化铜在加热过程中分解生成铜    d  该条件下铜无法被氧气氧化

(3)通过途径Ⅱ实现用粗制氧化铜制取胆矾,必须进行的实验操作步骤:酸溶、加热通氧气、过滤、        、冷却结晶、         、自然干燥

(4)由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾,与途径Ⅰ相比,途径Ⅱ有明显的两个优是:                                                         

 

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(6分)一瓶澄清的溶液,其中可能含有NH4、K、Mg2、Ba2、Al3、Fe3、SO42、CO32、NO3、I,取该溶液进行以下实验:

a.用pH试纸测得该溶液呈酸性;

b.取部分溶液,加入数滴新制的氯水及少量CCl4,经振荡、静置后,CCl4层呈紫红色;

c.另取部分溶液,逐滴加入稀NaOH溶液,使溶液从酸性逐渐变为碱性,在整个滴加过程中无沉淀生成;

d.取部分上述碱性溶液,加入Na2CO3溶液,有白色沉淀生成,

e.将③得到的碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

根据上述实验事实确定:

①写出b所发生反应的离子方程式                                

②该溶液中肯定存在的离子是                            

③该溶液中肯定不存在的离子是                            

 

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(11分下列框图所示的物质转化关系中,甲是日常生活中常见的金属,乙、丙、丁是常见的气体单质。气体B与气体C相遇产生大量的白烟生成E,A是强碱,D是海水中浓度最高的盐(部分反应物和生成物及水已略去)。

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请回答下列问题:

(1)写出乙与丙生成B的化学方程式:________________________________________。

(2)写出甲和A溶液反应的离子方程式:_______________________________________。

(3)检验E中的阳离子时,取少量E于试管中,________________则证明E中有该阳离子。

(4)写出实验室制取B的化学方程式:______________________________________。

(5)B常用作工业制某酸的原料,写出由B制该酸过程中的化学方程式:

________________________________________________________。

 

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(10分)KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成绿黄色的易爆物二氧化氯。其变化可个表述为:   KClO3+   HCl(浓)=   KCl +   ClO2↑+   Cl2↑+          

(1)请完成该化学方程式并配平(未知物化学式和系数填入框内)

(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是_______(填写编号)。

①只有还原性        ②还原性和酸性

③只有氧化性        ④氧化性和酸性

(3)产生0.1molCl2,则转移的电子的物质的量为_________mol.

(4)ClO2具有很强的氧化性。因此,常被用作消毒剂,其消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的_______倍。

 

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硫代硫酸钠可作为脱氯剂,已知25.0mL 0.100 mol·L-1 Na2S2O3溶液恰好把224mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl离子,则S2O32将转化成

A.S2     B.S      C.SO32    D.SO42

 

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