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【題目】1887年,英國(guó)人赫勒森發(fā)明了最早的干電池,如今干電池已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)龐大的家族,種類達(dá)100多種。應(yīng)用廣泛的是Zn—MnO2干電池,其電解質(zhì)溶液是ZnCl2—NH4Cl混合溶液。電池工作一段時(shí)間后,電池內(nèi)存在7種物質(zhì):NH3、Mn2O3、ZnCl2、MnO2、NH4Cl、Zn和H2O。請(qǐng)回答下列問(wèn)題
(1)該電池的負(fù)極材料是__;電池工作時(shí),電子流向__(填“正極”或“負(fù)極”,下同);放電時(shí)NH4+向___移動(dòng)。
(2)該氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為__,發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是__,被氧化的元素是__。若有17.4g氧化劑參與反應(yīng),則電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為__NA(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。
(3)普通鋅錳電池的缺點(diǎn)是電量小、放電電流弱。為增大放電電流,可把負(fù)極鋅片改為鋅粉,其理由是___。
(4)若ZnCl2—NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2+,會(huì)加速某電極的腐蝕,其主要原因是__。欲除去Cu2+,最好選用下列試劑中的__(填序號(hào))。
a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3·H2O
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【題目】化學(xué)電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。
(1)鋅錳干電池是應(yīng)用最普遍的電池之一,圖1為鋅錳干電池的構(gòu)造示意圖,鋅錳干電池的負(fù)極材料是___(填物質(zhì)名稱),負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為___。若反應(yīng)消耗32.5g負(fù)極材料,則電池中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為___。
(2)目前常用的鎳-鎘(Ni—Cd)可充電電池的總反應(yīng)式可表示為Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2,已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均難溶于水,但能溶于酸,以下說(shuō)法正確的是___(填序號(hào))。
①該電池可以在酸性條件下進(jìn)行充、放電。
②該電池放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2
③該電池放電時(shí),Cd極的質(zhì)量減少
④該電池放電時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/span>
(3)圖2為氫氧燃料電池的構(gòu)造示意圖,電解質(zhì)溶液是KOH溶液。則X極為電池的__(填“正”或“負(fù)”)極,X極的電極反應(yīng)式為___。
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【題目】中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇(CH3OH)燃料電池方面獲得新突破,研制出了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆。甲醇燃料電池的工作原理如圖所示。(已知:質(zhì)子交換膜的作用是只允許H+通過(guò);甲醇在氧氣中燃燒生成CO2和H2O。)
(1)該電池工作時(shí),b處通入的物質(zhì)為__,c處通入的物質(zhì)為___。
(2)該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為__。
(3)該電池工作一段時(shí)間后,當(dāng)12.8g甲醇完全反應(yīng)時(shí),有___mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。
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【題目】高鐵電池是一種新型可充電電池該電池能較長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。
(1)高鐵電池的負(fù)極材料是___。
(2)放電時(shí),正極發(fā)生__(填“氧化”或“還原”)反應(yīng);負(fù)極的電極反應(yīng)式為__。
(3)放電時(shí),__(填“正”或“負(fù)”)極附近溶液的堿性增強(qiáng)。
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【題目】氫原子是最輕的原子,人們?cè)A(yù)言它可能是所有元素之母。碳是地球上組成生命的最基本的 元素之一。按要求回答:
(1)宇宙中含量最多的元素是氫和______;鶓B(tài)碳原子的核外電子占有______個(gè)原子軌道。
(2)光化學(xué)煙霧中除了含有 NOx 外,還含有 HCOOH、(PAN)等二次污染物。
①PAN 中 C 的雜化方式有______。1mol PAN 中含有的σ鍵數(shù)目為______。組成PAN 的元素的電負(fù)性大小順序?yàn)?/span>______。
②相同壓強(qiáng)下,HCOOH 的沸點(diǎn)比 CH3OCH3______(填“高”或“低”),
(3)水溶液中有 H3O+、H5O2+ 、H9O4 + 等微粒的形式。請(qǐng)畫(huà)出 H5O2 的結(jié)構(gòu)式:______。
(4)硅和碳在同一主族。下圖為 SiO2 晶胞中 Si 原子沿 z 軸方向在 xy 平面的投影圖(即俯視圖),其 中 O原子略去,Si 原子旁標(biāo)注的數(shù)字表示每個(gè) Si 原子位于 z 軸的高度,則 SiA 與 SiB 之間的距離是______nm。
(d 的單位為 nm)
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【題目】碳排放是影響氣候變化的重要因素之一。最近,科學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種新系統(tǒng),“溶解”水中的二氧化碳,以觸發(fā)電化學(xué)反應(yīng),生成電能和氫氣,其工作原理如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是( 。
A. 系統(tǒng)工作時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能
B. 系統(tǒng)工作時(shí),電流由a極沿導(dǎo)線流向b極
C. 系統(tǒng)工作時(shí),b極區(qū)可能會(huì)析出固體
D. 系統(tǒng)工作時(shí),b極區(qū)的電極反應(yīng)式為2CO2+2H2O+2e﹣=2HCO3﹣+H2
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【題目】有利于可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境是全國(guó)文明城市評(píng)選的測(cè)評(píng)項(xiàng)目之一。
(1)已知反應(yīng) 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) v 正=k 正·c2(NO)·c2(CO),v 逆=k 逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。一定條件下進(jìn)行該反應(yīng),測(cè)得 CO 的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、起始投料比m= 的關(guān)系如圖 1 所示。
①達(dá)到平衡后,僅升高溫度,k正增大的倍數(shù)________填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍數(shù)。
②下列說(shuō)法正確的是_______。
A 投料比:m1<m2<m3
B 汽車排氣管中的催化劑可提高 NO 的平衡轉(zhuǎn)化率
C 當(dāng)投料比 m=2 時(shí),NO 轉(zhuǎn)化率比 CO 轉(zhuǎn)化率小
D 當(dāng)體系中 CO2 和 CO 物質(zhì)的量濃度之比保持不變時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
③若在 1L 的密閉容器中充入 1 molCO 和 1 mol NO,在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí),CO 的轉(zhuǎn)化率為 40%, 則 k 正︰k 逆=_______(填寫(xiě)分?jǐn)?shù)即可,不用化簡(jiǎn))
(2)在 2L 密閉容器中充入 2mol CO 和 1mol NO2,發(fā)生反應(yīng) 4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) ΔH<0,如圖 2 為平衡時(shí) CO2 的體積分?jǐn)?shù)與溫度、 壓強(qiáng)的關(guān)系。
①該反應(yīng)達(dá)到平衡后,為在提高反應(yīng)速率同時(shí)提高 NO 的轉(zhuǎn)化率,可采 取的措施有______(填字母序號(hào))
a 增加 CO 的濃度 b 縮小容器的體積 c 改用高效催化劑 d 升高溫度
②若在 D 點(diǎn)對(duì)反應(yīng)容器降溫的同時(shí)縮小體積至體系壓強(qiáng)增大,達(dá)到的平衡狀態(tài)可能是圖中 A G 點(diǎn)中的______點(diǎn)。
(3)近年來(lái),地下水中的氮污染已成為一個(gè)世界性的環(huán)境問(wèn)題。在金屬Pt、Cu和銥(Ir)的催化作用下,密閉容器中的 H2 可高效轉(zhuǎn)化酸性溶液中的硝態(tài)氮(NO3-),其工作原理如下圖所示。若導(dǎo)電基體上的 Pt 顆粒增多,造成的后果是______。
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【題目】微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如圖所示,下列說(shuō)法正確的是(已知質(zhì)子交換膜的作用是只允許H+通過(guò))( )
A.該電池在高溫下工作的速度更快
B.HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO42-的電極反應(yīng)式為HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+
C.b電極是電池的負(fù)極
D.該電池工作時(shí),H+向左通過(guò)質(zhì)子交換膜
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【題目】丁苯酞(J)是用于腦血管疾病治療的藥物。它的某種合成路線如下:
已知:
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)E 的名稱為________,F 中所含官能團(tuán)名稱為_______,H→J 的反應(yīng)類型為_______。
(2)B 生成 A 的方程式_______。
(3)X 是 H 的同系物,相對(duì)分子質(zhì)量比 H 小 56。滿足下列條件 X 的同分異構(gòu)體共有_______種。
①能發(fā)生水解反應(yīng);②能發(fā)生銀鏡反應(yīng);③能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。 其中核磁共振氫譜圖中有五個(gè)吸收峰的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______。
(4)利用題中信息所學(xué)知識(shí),寫(xiě)出以甲烷和苯甲醛為原料,合成苯乙烯的路線流程圖(其他無(wú)機(jī)試 劑自選)_______。合成路線流程圖表達(dá)方法例如下:CH2=CH2CH3CH2BrCH3CH2OH
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【題目】美國(guó)勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LLNL)設(shè)計(jì)的以熔融的碳酸鹽為電解質(zhì)泡沫鎳為電極、氧化纖維布為隔膜的直接碳燃料電池結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.a極通Ar氣的目的是增強(qiáng)導(dǎo)電能力
B.a極的電極反應(yīng)式為C+2CO32--4e-=3CO2↑
C.電流由b極沿導(dǎo)線經(jīng)負(fù)載再流向a極
D.CO32-由b極區(qū)透過(guò)隔膜流向a極區(qū)
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