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1、简答题 (14分)目前“低碳经济”备受关注。CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。试利用所学知识,解决下列问题。
目前,“低碳经济”备受关注,CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题.试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知某反应的平衡表达式为:
它所对应的化学反应为:_________________
(2)一定条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器中,发生(1)中反应:其相关数据如表所示:
容器
| 容积/L
| 温度/℃
| 起始量/mol
| 平衡量/mol
| 达到平衡所需的时间/min
|
C(s)
| H2O(g)
| H2(g)
|
甲
| 2
| T1
| 2
| 4
| 3.2
| 8
|
乙
| 1
| T2
| 1
| 2
| 1.2
| 3
|
①T1℃时,该反应的平衡常数K=
②乙容器中,当反应进行到1.5min时,H2O(g)的物质的量浓度 (填选项字母).
A.=0.8mol?L
参考答案:
本题解析:
本题难度:困难
2、选择题 已知铅蓄电池放电时发生如下反应:负极:Pb+SO42— -2e— =PbSO4,
正极:PbO2 + 4H+ + SO42— + 2e— = PbSO4 + 2H2O。实验室用铅蓄电池作电源,用惰性电极电解CuSO4溶液,当阴极析出2.4g铜时,铅蓄电池内消耗H2SO4物质的量至少是
A.0.050mol
B.0.075mol
C.0.20mol
D.0.40mol
参考答案:B
本题解析:
析出2.4gCu,即0.0375molCu,转移电子数为0.075mol,Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4得,消耗的H2SO4物质的量至少是0.075mol
本题难度:简单
3、选择题 钠氯化镍蓄电池是一种新型的电动汽车蓄电池,其正极MCl2中的M代表Ni、Fe、Ca、Cr、Mn、Cu等一系列金属,其中NiCl2的效果最好。而负极的活性物质是液态金属钠。正、负极活性物质被一种只允许Na+迁移的β-Al2O3固体电解质陶瓷管分隔,由于正极是固态多孔金属氧化物,所以还需要添加NaAlCl4熔盐在正极处作第二电解质,在正、负极之间传导钠离子。下列有关钠氯化镍蓄电池的说法错误的是
A.电池放电时的总反应为2Na+NiCl2===Ni+2NaCl
B.充电时阳极的电极反应为Na++e-===Na
C.放电时正极的电极反应为Ni2++2e-===Ni
D.该电池被称为绿色电池,最大原因是从废弃电池中可以方便地回收较纯的镍,其他产物对环境没有影响
参考答案:B
本题解析:该蓄电池放电时,负极反应为Na-e-===Na+,正极反应为Ni2++2e-===Ni,总反应式为2Na+NiCl2===Ni+2NaCl,故A、C正确;充电时,阴极电极反应为Na++e-===Na,故B错误。
点评:本题考查了蓄电池充放电时的电极反应,明确电池的正负极以及发生的反应是解题的关键。难度不大
本题难度:简单
4、填空题 航天飞机常用新型燃料电池作为电能来源,燃料电池一般指采用H2、CH4等可燃物质与O2-起构成的电池装置。它可直接将化学能转化为电能,甲烷电池以KOH溶液为电解质,其总反应的化学方程式为
CH4+2O2+2OH-==CO32-+3H2O。
(1)负极上的电极反应为_________________________。
(2)消耗16.8 L(标准状况下)O2时,有_________mol电子发生转移。
(3)开始放电时,正极附近溶液的氢氧根离子浓度_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
参考答案:(1)CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
(2)3
(3)增大
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 (14分)
(1)最早使用的化学电池是锌锰电池,即大家熟悉的干电池。这种电池在使用过程中,锌外壳会逐渐变薄,最后内部糊状的电解质会泄漏出来,使电器腐蚀。后来人们采用了什么方法将其改造成了防漏电池。请列举一种方法即可_____________。
这种电池还有一个缺点:即使不用,放置过久,也会失效,请说明失效的原因_________。
(2)为提高电池寿命和提高其性能,人们将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH,并在构造上做了改进,制成了碱性锌锰电池。其总反应为:
Zn + 2MnO2 + 2H2O ="===" 2MnOOH + Zn(OH)2
写出该电池正极反应式___________。电池工作时,电子流向?(填“正”或“负”)极。
(3)二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是?。若电解电路中通过2mol电子,MnO2的理论产量为?。
(4)生产MnO2另一种方法:以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰。流程如下:

某软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si(16.72%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表,回答下列问题:
沉淀物
| Al(OH)3
| Fe(OH)3
| Fe(OH)2
| Mn(OH)2
| Cu(OH)2
| Zn(OH)2
| CuS
| ZnS
| MnS
| FeS
|
pH
| 5.2
| 3.2
| 9.7
| 10.4
| 6.7
| 8.0
| ≥–0.42
| ≥2.5
| ≥7
| ≥7
|
①硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的化学方程式
为?。
②加入MnS的目的是除去?杂质。
参考答案:
(1)在外壳套上防腐金属筒或塑料筒? 1分
作为电解质的NH4Cl的水溶液会水解使溶液显酸性2分
(2)MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-? 2分?正极? 1分
(3)2H++2e-=H2↑?2分? 87g?2分
(4)①MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O? 2分
②Cu2+? Zn2+?各1分
本题解析:略
本题难度:一般