题目内容
【题目】我国预计在2020年前后建成自己的载人空间站,为循环利用人体呼出的CO2并提供氧气。我国科学家设计了一种装置(如图所示),实现“太阳能→电能→化学能”转化,总反应为2CO2=2CO+O2,下列有关说法不正确的是
A. 该装置属于电解池
B. X极发生氧化反应,Y极发生还原反应
C. 人体呼出的水蒸气参与Y极反应:CO2+H2O+2e-=CO+2OH-
D. X极每产生标准状况下22.4L气体,有2mol的OH-从Y极移向X极
【答案】D
【解析】A、该装置实现“太阳能-电能-化学能”转化,将电能转化为化学能的装置为电解池,故A正确;B、根据图中电子的流向“X→Y”可知,X极为阳极,失电子发生氧化反应,Y为阴极,得电子,发生还原反应,故B正确;C、Y为阴极,根据总反应可知,阴极为CO2得电子,生成CO,电极反应为CO2+H2O+2e-=CO+2OH-,故C正确;D、X极为阳极,OH-放电生成氧气,电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑,每产生标况下22.4L O2,即1mol O2,阳极有4mol OH-放电,根据溶液电中性原理,X电极区阴离子减少,则会有4mol OH-从Y极透过阴离子交换膜移向X极,使得溶液保持电中性,故D错误。故选D。
【题目】纳米材料一直是人们研究的重要课题,例如纳米级Fe粉表面积大,具有超强的磁性,高效催化性等优良的性质。
I、实验室采用气相还原法制备纳米级Fe,其流程如图所示:
(1)纳米级Fe和稀盐酸反应的离子方程式为_______________________________。
(2)如何将FeCl2·nH2O固体加热脱水制得无水FeCl2 _____________________________________(用简要文字描述)。
(3)生成纳米级Fe的化学方程式为______________________________________。
II、查阅资料:在不同温度下,纳米级Fe粉与水蒸气反应的固体产物不同,温度低于570℃时生成FeO,高于570℃时生成Fe3O4。甲同学用如图甲装置所示进行纳米级Fe粉与水蒸气反应的实验,乙同学用图乙所示的装置进行纳米级Fe粉与水蒸气的反应并验证产物。
(4)甲装置中纳米级Fe粉与水蒸气反应的化学方程式是 ______________________。
(5)甲装置中仪器a的名称为_______________________。
(6)乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分,进行了下列实验:
实验步骤 | 实验操作 | 实验现象 |
I | 将反应后得到的黑色粉末X(假定为均匀的),取出少量放入另一试管中,加入少量盐酸,微热 | 黑色粉末逐渐溶解,溶液呈浅绿色;有少量气泡产生 |
II | 向实验I得到的溶液中滴加几滴KSCN溶液,振荡 | 溶液没有出现红色 |
根据以上实验,乙同学认为该条件下反应的固体产物为FeO。
丙同学认为乙同学的结论不正确,他的理由是______(用简要文字描述)。
(7)丁同学称取5.60gFe粉,用乙装反应一段时间后,停止加热。将试管内的固体物质在干燥器中冷却后,称得质量为6.88g,则丁同学实验后的固体物质中氧化物的质量分数为________(结果保留三位有效数字)。