液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小,无需气体存储装置等优点.一种以肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示.该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH作为电解质.下列关于该燃料电池的叙述不正确的是
A.电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极
B.负极发生的电极反应式为N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O
C.该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料,以提高电极反应物质在电极 表面的吸附量,并使它们与电解质溶液充分接触
D.该燃料电池持续放电时,K+从负极向正极迁移,因而离子交换膜需选用阳离子交换膜
下列粒子结构示意图中,表示具有稳定结构的原子是( )
A. B. C. D.
在盛放浓硫酸的试剂瓶标签上应印有下列警示标记中的
A.腐蚀品 B.易燃液体
C.剧毒品 D.爆炸品
X、Y、Z、M、R五种元素的原子序数依次增大,只有X、Y、Z为短周期元素,相关信息如表:
元素 | 相关信息 |
X | 基态原子核外有3个能级,且各能级电子数目相等 |
Y | 常见化合价只有0、-1、-2 |
Z | 单质为黄绿色有毒气体 |
M | 第四周期d区元素,基态原子的核外有6个未成对电子 |
R | 第五周期,与X处于同一主族 |
(1)元素X、Y电负性的大小顺序是______(用元素符号表示)。
(2)XYZ2分子中所有原子均满足8电子构型,分子中σ键与π键的数目比为______。
(3)元素Y可形成一种氢化物的空间结构如图所示,中心原子Y的杂化方式是______,该分子为______(填“极性”或“非极性”)分子。
(4)元素M基态原子的价电子排布式为______,MO5中M的化合价为+6价,则该分子中含有过氧键的数目为______。
(5)元素R与Z可形成化合物RZ2,用价层电子对互斥理论推断该分子的空间构型为______,分子中Z-R-Z的键角______120°(填“>”、“=”或“<”)。
甲醇(CH3OH)热值高、无污染,既可做燃料,又是重要的化工原料。科学家正研究利用CO2生产甲醇以发展低碳经济。
(1)已知CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为283kJ•mol-1和726kJ•mol-1。则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为______。
(2)根据甲醇在酸性电解质溶液中与氧气作用生成二氧化碳和水的反应,设计一种燃料电池,则其负极反应式为______。若该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为689.7kJ,与其燃烧所能释放的全部能量相比,该燃料电池的理论效率为______。
(3)探究不同条件下对合成甲醇反应的影响:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。
①其他条件不变,T1、T2两种温度下CH3OH的物质的量随时间的变化如图,则该反应在T1时的平衡常数比T2时的______(填“大”、“小”),处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②某温度下,在体积为1L的密闭容器中加入4molCO2、8molH2,测得H2的物质的量随时间变化如图曲线(甲)所示:
则a→b时间段内v(CH3OH)=______mol•L-1•min-1;若仅改变某一条件再进行实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线(乙)所示。曲线(乙)对应改变的实验条件可以是______(填序号)。
A.加催化剂 B.增大压强 C.升高温度 D.增大CO2浓度
若图中曲线甲平衡后保持恒温恒容,按如表各组的物质的量再次增加投入反应混合物,其中平衡向正反应方向进行的是______。
物质 | n(CO2) | n(H2) | n(CH3OH) | n(H2O) |
A | 0 | 0 | 1 | 1 |
B | 1 | 0 | 1 | 0 |
C | 0 | 1 | 1 | 0 |
某矿石的主要成分为BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用该矿石制备BaCl2•2H2O的流程如图,且三次滤渣的主要成分各不相同:
如表为常温时各离子转化为氢氧化物沉淀时的pH:
| Fe3+ | Mg2+ | Ca2+ |
开始沉淀时的pH | 1.9 | 9.1 | 11.9 |
完全沉淀时的pH | 3.2 | 11.1 | 13.9 |
(1)用15%盐酸浸取前需充分研磨,目的是______。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分为______;加入NaOH调pH的范围为______;加入H2C2O4时应避免过量的原因是______。[已知难溶物质:Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9]
(3)已知:25℃时,Ksp(BaCO3)=5.4×10-9,Ksp(CaCO3)=2.7×10-9。向CaCO3固体的溶液中加入高浓度的BaCl2溶液,有BaCO3沉淀生成,请写出该反应的离子方程式______,该反应的平衡常数K=______。
(4)取制得的BaCl2•2H2O(含少量杂质)2.5g配成100mL溶液,取10.00mL该溶液于烧杯中,加入足量(NH4)2C2O4溶液,过滤,洗涤,将得到的BaC2O4沉淀用过量稀硫酸溶液溶解,过滤除去BaSO4沉淀,将所得的H2C2O4溶液移入锥形瓶,用0.05mol/L高锰酸钾标准液滴定至终点。
已知:Ba2++C2O42-═BaC2O4↓
BaC2O4+2H++SO42-═BaSO4↓+H2C2O4
5H2C2O4+2MnO4-+16H+═10CO2↑+2Mn2++8H2O
①滴定中盛放高锰酸钾标准液的仪器为______,滴入最后一滴高锰酸钾溶液,锥形瓶中溶液颜色______,即说明达到滴定终点。
②若滴定前滴定管的读数为1.80mL,滴定终点时滴定管中液面如图,请计算BaCl2•2H2O的纯度为______(保留3位有效数字)。