题目内容
【题目】全钒液流电池充电时间短,续航能力强,被誉为“完美电池”,工作原理如图1所示,反应的离子方程式为:VO2++V3++H2OVO2++V2++2H+。以此电池电解Na2SO3溶液(电极材料为石墨),可再生NaOH,同时得到H2SO4,其原理如图2所示。下列说法错误的是
A. 电解Na2SO3溶液时,a极与电池负极相连,图1中H+从电池右边移向左边
B. 电池充电时,正极电极反应为VO2++e-+2H+=VO2++H2O
C. 电解时b的电极反应式为SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+
D. 若电解过程中图2所有液体进出口密闭,则消耗12.6gNa2SO3,阴极区变化的质量为4.4g
【答案】B
【解析】A、根据离子移动方向,电解池中阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,即a连接电池的负极,根据原电池的工作原理,V2+在负极上反应,即右边为负极,左边为正极,即H+从电池的右边移向左边,故A说法正确;B、根据反应方程式,阳极上失去电子,化合价升高,电极反应式为VO2++H2O-e-=VO2++2H+,故B说法错误;C、根据选项A的分析,b极为阳极,电极反应式为SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+,故C说法正确;D、消耗12.6gNa2SO3,转移电子物质的量为12.6×2/126mol=0.2mol,图2中,阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,此时阴极上产生0.2molOH-,向阴极移动0.2molNa+,阴极上产生0.1molH2,即阴极区质量变化质量为(0.2×23-0.1×2)g=4.4g,故D说法正确。
【题目】图1所示的氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分,人类活动加剧了氮循环中的物质转化。
(1)结合上图判断下列说法正确的是________(填字母序号)。
A. 固氮过程中,N2只做氧化剂
B. 在硝化细菌作用下发生的硝化过程需要有氧化剂参与
C. 反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响
D. 同化、氨化过程中,氮元素均从无机物转移至有机物
(2)硝化过程中,NH3转化成HNO2的反应的化学方程式为_______。
(3)反硝化过程中,CH3OH可作为反应的还原剂,请将该反应的离子方程式补充完整:5CH3OH + 6NO3- N2↑ + 4HCO3- +□______+□
(4)利用下表数据进行估算,写出工业合成氨反应的热化学方程式:_______。
共价键 | N≡N | H—H | N—H |
断开1mol共价键所需能量(kJ) | 946 | 436 | 391 |
(5)电解法合成氨因其原料转化率大幅度提高,有望代替传统的工业合成氨工艺。电解法合成氨的两种原理及装置如图2和图3所示。
①图2中,a电极上通入的X为_______。
②图3中,d电极上的电极反应式为_______。
③若图2和图3装置的通电时间相同、电流强度相等,电解效率分别为80%和60%,则两种装置中产生氨气的物质的量之比为_______。
【题目】乳酸亚铁晶体{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O}是一种很好的食品铁强化剂,易溶于水,吸收效果比无机铁好,可由乳酸与FeCO3反应制得:
2CH3CH(OH)COOH+FeCO3+2H2O→[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O +CO2↑。
I.制备碳酸亚铁:装置如图所示。
(1)C的名称是___________。
(2)清洗仪器,检查装置气密性,A中加入盐酸,B中加入铁粉,C中加入NH4HCO3溶液。为顺利达成实验目的,上述装置中活塞的打开和关闭顺序为:关闭活塞______,打开活塞______;加入足量盐酸后,关闭活塞1,反应一段时间后,关闭活塞____,打开活塞_____。C中发生的反应的离子方程式为_______________。
Ⅱ.制备乳酸亚铁晶体:
将制得的FeCO3加入乳酸溶液中,加入少量铁粉,在75℃下搅拌使之充分反应。然后再加入适量乳酸。
(3)加入少量铁粉的作用是______________。从所得溶液中获得乳酸亚铁晶体所需的实验操作是隔绝空气低温蒸发,________、干燥。
Ⅲ.乳酸亚铁晶体纯度的测量:
(4)若用KMnO4滴定法测定样品中Fe2+的量进而计算纯度时,发现结果总是大于100%,其原因可能是_____________________。
(5)经查阅文献后,改用Ce(SO4)2标准溶液滴定进行测定。反应中Ce4+离子的还原产物为Ce3+。测定时,先称取5.760g样品,溶解后进行必要处理,用容量瓶配制成250mL溶液,每次取25.00mL,用0.1000mol/LCe(SO4)2标准溶液滴定至终点,记录数据如下表。
滴定次数 | 0.1000mol/LCe(SO4)2标准溶液体积/mL | |
滴定前读数 | 滴定后读数 | |
1 | 0.10 | 19.85 |
2 | 0.12 | 21.32 |
3 | 1.05 | 20.70 |
则产品中乳酸亚铁晶体的纯度为_________(以质量分数表示)。