题目内容
【题目】可用于电动汽车的铝—空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法正确的是
A.比较钠、镁、铝三种金属空气电池,Na-空气电池的理论比能量最高
B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为Al+3OH--3e-=Al(OH)3↓
C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的碱性保持不变
D.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为O2+2H2O+4e-=4OH-
【答案】D
【解析】
A.转移1mol电子,需要钠单质23g,需要镁单质12g,需要铝单质9g,因此单位质量的铝能转移的电子最多,在电压相同的情况下能提供最多的电能,A项错误;
B.由于电解质溶液是NaOH,因此负极的Al最终转化为,负极的电极反应式应当为:,B项错误;
C.以NaOH为电解质溶液,正极的电极反应式为:,负极的电极反应式为:,正负极分别在生成和消耗OH-,并且量不相等,因此电池工作时,电解质溶液的碱性会发生变化,C项错误;
D.以氯化钠溶液为电解质溶液时,正极的电极反应式为:,因此,两种溶液分别作为电解质溶液时,正极反应式相同,D项正确;
答案选D。
【题目】电离平衡常数(用Ka表示)的大小可以判断电解质的相对强弱。25℃时,有关物质的电离平衡常数如下表所示。根据该表,回答下列问题:
化学式 | HF | CH3COOH | H2SO3 | H2CO3 | H2S |
电离平衡 常数(Ka) | 7.2×10-4 | 1.8×10-5 | K1=1.54×10-2 K2=1.02×10-7 | K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11 | K1=9.1×10-8 K2=1.1×10-12 |
(1)同浓度的F-、CO32-、CH3COO-、HS-结合H+的能力最强的为__________
(2)溶液中不可能大量共存的离子组是__________
a.HS-、SO32- b.HF、CH3COO- c.HS-、HCO3- d. HSO3-、HCO3-
(3)Na2CO3溶液通入过量H2S的离子方程式是:___________。
(4)已知pH= -lgc(H+),体积为10 mL pH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000 mL,稀释过程中pH变化如图所示,则HX的电离平衡常数______醋酸的电离平衡常数(填“>”、“<”或“=”)。 任意写一种方法证明醋酸是弱电解质________________。
(5)向 0.l molL-1 HF 溶液中滴加 NaOH 溶液至c(HF) : c(F-) =5 : 36,此时溶液pH = _____。
【题目】丁酸乙酯广泛应用于食用香精配方中,可调配多种果香型香精。实验室制备丁酸乙酯的反应、装置示意图(如图)和有关数据如下:
密度/(g/cm3) | 沸点/℃ | 水中溶解性 | |
正丁酸 | 0.9587 | 163 | 溶 |
丁酸乙酯 | 0.877 | 121 | 难溶 |
实验步骤:在A中加入10.0g的乙醇、8.80g的丁酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片。开始缓慢加热A,回流50min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集120~123℃馏分,得丁酸乙酯4.80g。
回答下列问题:
(1)仪器B中,冷凝水从_____(填“a”或“b”)口进。
(2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是____,饱和碳酸氢钠溶液的作用是____,第二次水洗的主要目的是_____。
(3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后____(填序号)。
a.直接将丁酸乙酯从分液漏斗的上口倒出
b.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将丁酸乙酯从下口放出
c.直接将丁酸乙酯从分液漏斗的下口放出
d.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将丁酸乙酸从上口倒出
(4)实验中加入过量乙醇的目的是_________。
(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是________。
(6)本实验的产率是____(保留三位有效数字)。
【题目】氮的化合物在工业中应用十分广泛。
(1)工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成,其热反应方程式CO2(g)+2NH3(g)=CO(NH2)2(g)+H2O(g); H=____________.
化学键 | 键能(KJ·mol-1) |
C=O | 728 |
C—N | 305 |
N—H | 389 |
O—H | 464 |
(2)工业上经常使用NaClO和NH3制取联氨,联氨(N2H4)为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。写出联氨的电子式_________________。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为__________________________________。联氨也经常作为燃料电池的环保原料使用,写出联氨在碱性电解质溶液中,负极的电极方程式_______________________________。
(3)已知合成氨反应的方程式为 N2+3H2 2NH3,其平衡常数 K 的数值和温度的关系如下:
温度℃ | 200 | 300 | 400 |
平衡常数K | 1 | 0.86 | 0.5 |
①由上表数据可知该反应H____0 (填“>”或“<”)。
②400 ℃时,测得某时刻 c(N2)= 5 mol·L-1、c(H2)= 3 mol·L-1、c(NH3)= 2 mol·L-1,此时刻该反应的 v 正____v 逆(填“>”“=”或“<”)。该反应达到平衡时,平衡混和气中N2的体积分数为____________
A.50% B.60% C.70% D.无法计算
(4)写出下列含氮化合物在特定条件下的水解反应,电负性Cl<N,尿素中的C显+4价,
①NCl3___________________________________________________________________________________________________________
②NF3____________________________________________________________________________________________________________