有原子序数均小于20的A、B、C、D四种元素,已知:① A和B在同一主族,C和D在同一周期;② 四元素相互间可形成A2C、A2C2、B2C2、DC2等化合物;③ B的阳离子与C的阴离子核外电子层结构相同;④B2C2与A2C或DC2反应都生成C2气体;⑤ B的单质与A2C反应生成A2气体,A2与C2混合遇火可发生爆炸,生成常温下无色、无味的液体A2C。试回答:
(1)写出A和D两元素的名称:A________、D________。
(2)画出B离子和C离子的结构示意图_________,________。两种离子中,半径较小的是_____(填离子符号)。
(3)写出A2C2、B2C2的电子式:A2C2__________,B2C2__________。
(4)写出B2C2与DC2反应的化学方程式___________________________________。
Fe3+具有较强的氧化性,可以将Cu氧化为Cu2+,即: 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+,请将该反应设计成原电池:①画出原电池的装置图;②标出正、负极和电解质溶液;③并写出电极反应式。
(1)铅蓄电池是典型的可充型电池,电池总反应式为:Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O。请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):放电时,正极的电极反应式是____________;电解液中H2SO4的浓度将变________;当外电路通过1 mol电子时,理论上负极板的质量增加____g。
(2)微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,电极反应为Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-。
根据上述反应式,完成下列题目。
(1)下列叙述正确的是________。
A.在使用过程中,电解质KOH被不断消耗
B.使用过程中,电子由Ag2O极经外电路流向Zn极
C.Zn是负极,Ag2O是正极
D.Zn电极发生还原反应,Ag2O电极发生氧化反应
(2)写出电池的总反应式:___________________________________________________________。
(3)使用时,负极区的pH________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),正极区的pH______,电解质溶液的pH________。
有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均使用镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入6mol/LH2SO4溶液中,乙同学将电极放入6mol/LNaOH溶液中,如图:
甲(H2SO4溶液) 乙(NaOH溶液)
(1)写出甲池中正极的电极反应式: ,负极的电极反应式: 。
(2)写出乙池中负极的电极反应式: ,乙池中总反应的离子方程式: 。
(3)如果甲和乙同学均认为,“构成原电池的电极材料如果都是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出 活动性更强,而乙会判断出 活动性更强。
(5)丙同学依据甲、乙同学的思路,设计如下实验:将铝片和铜片用导线相连.一组插入浓硝酸中,一组插入稀NaOH溶液中,分别形成了原电池。
①在这两个原电池中,负极分别为________。
A.铝片、铜片 B.铜片、铝片 C.铝片、铝片 D.铜片、铜片
②写出插入浓硝酸中形成原电池的总反应化学方程式__________________________________。
通常氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,试回答下列问题:
(1)在酸式介质中,负极反应的物质为 ,正极反应的物质为 ,酸式电池的电极反应:
负极: ,正极: 。
电解质溶液pH的变化 (填“变大”,“变小”,“不变”)。
(2)在碱式介质中,碱式电池的电极反应:
负极: ,正极: 。
电解质溶液pH的变化 (填“变大”,“变小”,“不变”)。
(3)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一,下列有关说法不正确的是________。
A.太阳光催化分解水制氢气比电解水气氢气更为科学
B.氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C.以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
D.以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同
(4)纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池,该电池的总反应式为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。
①该电池放电时负极反应式为_________________。
②放电时每转移3 mol电子,正极有________ mol K2FeO4被还原。
锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位。
电池反应式为:Li1-xMnO4+Lix LiMnO4,下列有关说法不正确的是________。
A.放电时电池的正极反应式为:Li1-xMnO4+xLi++xe-===LiMnO4
B.放电过程中,石墨没有得失电子
C.该电池也能在KOH溶液的环境中正常工作
D.充电时电池上标有“-”的电极应与外接电源的负极相连
根据化学反应中的能量变化关系回答下列问题:
(1)断开1molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ,求:
①1molN2生成NH3需______(填“吸收”或“放出”)能量______kJ;
②1molH2生成NH3需______(填“吸收”或“放出”)能量______kJ。
(2)航天飞船可用肼(N2H4)作动力源。已知1mol液态肼和足量的液态过氧化氢反应生成氮气和水蒸气时放出641.6kJ热量,化学方程式如下:N2H4+2H2O2===N2↑+4H2O。
①该反应中肼作 (填氧化或还原)剂;
②该反应的反应物总能量 (填高于或低于)生成物的总能量;
③此情况下,液态肼燃烧生成0.5molN2时放出的热量为 kJ;
④肼(N2H4)分子中存在的化学键有 。