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天然气(主要成分是甲烷)是一种清洁、高效的能源,现在许多城市家庭用于厨房使用的燃...

天然气(主要成分是甲烷)是一种清洁、高效的能源,现在许多城市家庭用于厨房使用的燃料已经由煤气(主要成分是H2和CO按体积比1︰1混合的气体混合物)换成了天然气;此外天然气也是很好的燃料电池的燃料,甲烷在燃料电池中的能量转换率可达到85%—90%。请回答下列问题:

(1)以甲烷、空气为反应物,KOH溶液作电解质溶液构成燃料电池,则负极反应式为:            。随着反应的不断进行溶液的pH       (填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)如果以该燃料电池为电源、石墨作两极电解饱和食盐水,则该电解过程中阳极反应式为:             ;如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L,溶液的pH为12,则理论上消耗甲烷在标准状况下的体积为:     mL。

(3)将(2)中电解结束后的溶液取出,向其中加入含有Mg2+和Fe2+的溶液甲,Mg(OH)2和Fe(OH)2同时生成,已知Mg(OH)2和Fe(OH)2在该温度下的溶度积常数分别是2×10—11和8×10—16,则甲溶液中Mg2+和Fe2+的浓度之比为:          

 

(1)CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O ; 减小 (2)Cl―-2e-=Cl2↑ ; 28 (3)25000︰1 【解析】 试题分析:(1)以甲烷、空气为反应物,KOH溶液作电解质溶液构成燃料电池,则负极反应式为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,随着反应的不断进行溶液的OH-不断被消耗,pH不断减小。 (2)如果以该燃料电池为电源、石墨作两极电解饱和食盐水,则该电解过程中阳极反应式为:Cl―-2e-=Cl2↑;如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L,溶液的pH为12,产生的OH-物质的量为0.01mol,转移的电子数有0.01mol,则理论上消耗甲烷在标准状况下的体积为:。 (3)将(2)中电解结束后的溶液取出,向其中加入含有Mg2+和Fe2+的溶液甲,Mg(OH)2和Fe(OH)2同时生成,已知Mg(OH)2和Fe(OH)2在该温度下的溶度积常数分别是2×10—11和8×10—16,则甲溶液中Mg2+和Fe2+的浓度之比: 考点:燃料电池
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考点分析:
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 Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器.该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4—SOCl2.电池的总反应可表示为:4Li+2SOCl2 ==="4LiCl" +S +SO2.请回答下列问题:

(1)电池的负极材料为__________,发生的电极反应为__________________;

(2)电池正极发生的电极反应为_____________________________________;

(3)SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成.如果把少量水滴到SOCl2中,反应的化学方程式为______________________________

(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是                                   

                                           .

(5)用此蓄电池电解含有0. 1 mol CuSO4和0. 1 mol NaCl的混合溶液100 mL,假如电路中转移了0.02 mol e,且电解池的电极均为惰性电极,阳极产生的气体在标准状况下的体积是             L,将电解后的溶液加水稀释至1 L,此时溶液的pH=                    

 

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如图为相互串联的甲乙两电解池

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试回答:

(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,则A是              极,材料是             

电极反应为                                                   

(2)乙池中若滴入少量酚酞试液,电解一段时间后Fe极附近呈           色.

(3)若甲池为电解精炼铜,阴极增重12.8g,则:乙池中阳极放出的气体在标准状况下的体积为

                                 ;若此时乙池剩余液体为400 mL,则电解后得到碱液的物质的量浓度为                          

 

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如图,E为沾有Na2SO4溶液的滤纸,并加入几滴酚酞。A,B分别为Pt片,压在滤纸两端,R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni的电极材料,它在碱溶液中可以视为惰性电极。G为电流计,K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO4溶液,K打开,接通电源一段时间后,C、D中有气体产生 。

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(1)外电源的正、负极分别是R为____,S为_____。

(2)A附近溶液的现象是_______,B附近发生的电极反应式为                             

(3)滤纸上的紫色点向哪方移动                              (填A或B)。

(4)当C、D里的气体产生到一定量时,切断外电源并接通开关K,经过一段时间,C、D中气体逐渐减少,主要因为                                         , 有关的电极反应式为                               

 

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下表为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。

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请回答下列问题:

(1)表中属于d区的元素是        (填编号);

(2)表中编号原子中,半径最小的是             (填元素符号,下同),第一电离能最小的是:                  ,电负性最大的是                                      

电负性大小:⑤元素             ④元素(填大于、等于或小于),第一电离能大小:⑤元素         ④元素( 填大于、等于或小于)。

(3)某元素的价电子排布式为nsn-1npn+1,该元素原子的最外电子层的孤对电子数为        ;该元素还可与元素①形成18电子的气体分子Y,将过量的Y气体通入盛有硫酸铜水溶液的试管里,反应的离子方程式为:                              

(4)下表为原子序数依次增大的短周期元素A~F的第一到第五电离能数据:

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表中的金属元素是                (填字母);若A、B、C为原子序数依次增大的同周期相邻元素,表中显示B比A和C的第一电离能都略大,其原因是                  

                                                                     

 

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A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种元素。已知:A是周期表中原

子半径最小的元素.B的基态原子核外电子有 7种运动状态,B、C、E三种元素原子中未

成对电子数之比为3:2:1,D原子核外有4个能级且均充满电子,D与E可形成DE2型化

合物,F原子核外最外层只有1个电子,其余各层均充满电子。

回答下列问题:

(1)写出下列元素的名称:B         C         E          

(2)F在周期表位位于       区,与F同周期且未成对电子数最多的元素为       ­(填

写元素符号),该元素价电子排布图为          

(3)B与D组成的化合物可以与水反应,写出它与水反应的化学方程式               

 

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