题目内容

【题目】根据反应KMnO4+FeSO4+H2SO4-MnSO4+Fe2(SO4)3+K2SO4+H2O(未配平)设计如下原电池,其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 mol·L-1,溶液的体积均为200 mL,盐桥中装有饱和K2SO4溶液。下列说法不正确的是( )

A.石墨b是原电池的负极,乙中发生氧化反应

B.电池工作时,盐桥中的K+向甲烧杯中移动

C.甲烧杯中的电极反应式:+5e+8H=Mn2+4H2O

D.忽略溶液体积变化,Fe2(SO4)3浓度变为1.5 mol/L,则反应中转移的电子为0.1 mol

【答案】D

【解析】

根据题目提供的总反应方程式可知,KMnO4作氧化剂,发生还原反应,故石墨a是正极。电池工作时,SO42-向负极移动,甲烧杯中的石墨电极是正极,电极反应式为MnO4-+5e-+8H+═Mn2++4H2O,乙烧杯中的电极反应式为5Fe2+-5e-═5Fe3+,溶液中的Fe2(SO4)3浓度由1molL-1变为1.5molL-1,计算物质的量,结合化合价的变化可计算转移电子的物质的量据此回答。

A.据题目提供的总反应方程式可知,KMnO4作氧化剂,发生还原反应,故石墨a是正极,b是原电池的负极,发生氧化反应,故A正确,不符合题意;

B.电池工作时,钾离子向正极(甲烧杯)移动,盐桥的作用是形成闭合回路,保持溶液中的电荷平衡,故B正确,不符合题意;

C.甲烧杯中的石墨电极是正极,发生还原反应,电极反应式为MnO4-+5e-+8H+═Mn2++4H2O,故C正确,不符合题意;

D.溶液中的Fe2(SO4)3浓度变为1.5mol/L,由于溶液的体积未变,则反应过程中生成的铁离子的物质的量为0.2mol,转移的电子为0.2mol,故D错误,符合题意。

答案选D

练习册系列答案
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(1)五种元素中第一电离能最大的是__________,电负性最大的是__________。(以上两空均填元素名称)

(2)基态E原子的价电子排布式为__________;E元素所在周期中基态原子的成单电子数最多的元素是__________(填元素符号)

(3)M分子中B原子的轨道杂化类型为__________,M分子中两种键角的大小关系是__________。(用∠XYZ表示,X、Y、Z代表元素符号)

(4)C3-的空间构型为__________;化合物CA3的沸点比BA4的高,其主要原因是__________

(5)向E元素的硫酸盐溶液中通入过量的CA3,得到深蓝色的透明溶液,在此溶液中加入乙醇,析出深蓝色的晶体,此晶体中存在的化学键类型有__________。(填代号)

A.离子键 B.σ键 C.非极性共价健 D.配位键 E.金属键 F.氢键

(6)如图是D、E两种元素形成的化合物的晶胞结构示意图,D的配位数为__________。已知晶胞中最近两个D原子间距离为anm,阿伏伽德罗常数用NA表示,则该晶体的密度为__________g/cm3(用含a、NA的表达式表示)

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1)化工原料异丁烯(C4H8)可由异丁烷(C4H10)直接催化脱氢制备:C4H10g C4H8g+H2g H=+139kJ·mol-1

一定条件下,以异丁烷为原料生产异丁烯,在202kPa808kPa下异丁烷平衡转化率随温度的变化如图所示。

p1=_______kPa,选择异丁烯制备的温度条件是550~600℃的理由是_________________

②若平衡混合气中异丁烯的体积分数为25%,则异丁烷的平衡转化率为_______%(保留小数点后1位)。

2)异丁烷催化脱氢制备异丁烯的研究热点是催化活性组分以及载体的选择。下表是以V-Fe-K-0为催化活性物质,反应时间相同时,测得的不同温度、不同载体条件下的数据。

温度/

570

580

590

600

610

r-Al2O3为载体

异丁烷转化率/%

36.41

36.49

38.42

39.23

42.48

异丁烯收率/%

26. 17

27. 11

27.51

26.56

26.22

TiO2为载体

异丁烷转化率/%

30.23

30.87

32.23

33.63

33.92

异丁烯收率/%

25.88

27.39

28.23

28.81

29.30

说明:收率=(生产目标产物的原料量/原料的进料量)×100%

①由上表数据,可以得到的结论是____________(填字母序号)。

a 载体会影响催化剂的活性 b 载体会影响催化剂的选择性 c 载体会影响化学平衡常数

②分析以γ-Al2O3为载体时异丁烯收率随温度变化的可能原因:__________

3)工业上用复合氧化钴(组成为Co3O4)、碳酸锂以Li/Co(原子比)=1混合,在空气中900℃下加热5小时制备锂离子电池正极材料LiCo O2,写出制备LiCoO2的化学方程式__________。废旧的锂离子电池需要回收,放电处理废旧的锂离子电池有利于锂在正极回收的原因是____________

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