题目内容
2016年我国科研人员研制出一种室温“可呼吸”Na?CO2电池。放电时该电池“吸入”CO2,充电时“呼出”CO2。吸入CO2时,其工作原理如右图所示。吸收的全部CO2中,有2/3转化为Na2CO3固体沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面。下列说法正确的是:
A.“吸入”CO2时,钠箔为正极
B.“呼出”CO2时,Na+向多壁碳纳米管电极移动
C.“吸入”CO2时的正极反应:4Na+ + 3CO2 + 4e—= 2Na2CO3 + C
D.标准状况下,每“呼出”22.4LCO2,转移电子数为0.75mol
某小组同学利用下图装置对电解氯化铜实验进行了研究。
装置 | 现象 |
电解一段时间时,阳极石墨表面产生气体,阴极石墨上附着红色物质,烧杯壁变热,溶液由蓝色变为绿色 |
(1)甲认为电解过程中阳极产生的 是溶液变绿的原因,写出产生该物质的电极反应式: 。
(2)乙查阅资料,CuCl2溶液中存在平衡:Cu2+ + 4Cl_ [CuCl4]2_(黄色) ΔH>0。据此乙认为:电解过程中,[CuCl4]2_(黄色)浓度增大,与CuCl2蓝色溶液混合呈绿色。乙依据平衡移动原理推测在电解过程中[CuCl4]2_浓度增大的原因: 。
(3)丙改用下图装置,在相同条件下电解CuCl2溶液,对溶液变色现象继续探究。
装置 | 现象 |
电解相同时间时,阳极石墨表面产生气泡,溶液仍为蓝色;阴极石墨上附着红色物质,溶液由蓝色变为绿色;U型管变热,冷却后阴极附近溶液仍为绿色 |
丙通过对现象分析证实了甲和乙的观点均不是溶液变绿的主要原因。丙否定甲的依据是 ,否定乙的依据是 。
(4)丙继续查阅资料:
i. 电解CuCl2溶液时可能产生[CuCl2]_,[CuCl2]_掺杂Cu2+后呈黄色
ii. 稀释含[CuCl2]_的溶液生成CuCl白色沉淀据此丙认为:电解过程中,产生[CuCl2]_掺杂Cu2+后呈黄色,与CuCl2蓝色溶液混合呈绿色。
丙进行如下实验:
a.取电解后绿色溶液2 mL,加20 mL水稀释,静置5分钟后溶液中产生白色沉淀。
b. 另取少量氯化铜晶体和铜粉,向其中加2 mL浓盐酸,加热获得含[CuCl2]_的黄色溶液。
c. 冷却后向上述溶液……
d. 取c中2 mL溶液,加20 mL水稀释,静置5分钟后溶液中产生白色沉淀。
① a的目的是 。
② 写出b中生成[CuCl2]_的离子方程式: 。
③ 补充c中必要的操作及现象: 。
丙据此得出结论:电解时阴极附近生成[CuCl2]_是导致溶液变绿的原因。
甲同学将Na2O2分别与H2O和浓盐酸反应,有如下现象:
实验序号 | 使用药品 | 现象 |
Ⅰ | Na2O2、H2O | ①试管壁发热;②有无色无味气体产生 |
Ⅱ | Na2O2、浓盐酸 | ①试管壁发热;②刺激性气味的气体产生;③反应后所得溶液呈浅黄绿色 |
请完成下列问题:
实验I中:
⑴该反应是 反应(填“放热”或“吸热”)。
⑵反应的化学方程式是: 。
⑶证明无色无味气体是氧气的方法是: 。
实验Ⅱ中:
⑷根据现象②、③,推测生成的气体中可能含有Cl2,产生Cl2的化学方程式是: 。
⑸若往“浅黄绿色溶液”中加入FeCl3溶液,立即产生与实验I相同的气体,原因是: 。