题目内容
【题目】化学家正在研究尿素动力燃料电池,尿液也能发电。用这种电池直接去除城市废水中的尿素,既能产生净化的水,又能发电,尿素燃料电池结构如图所示,下列有关描述正确的是( )
A. 电池工作时H+移向负极
B. 该电池用的电解质溶液是KOH溶液
C. 甲电极反应式:CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2+N2+6H+
D. 电池工作时,理论上每净化1 mol CO(NH2)2,消耗33.6 L O2
【答案】C
【解析】
A、原电池中阳离子向正极移动,则电池工作时H+移向正极,故A错误;
B.该原电池是酸性电解质,质子交换膜只允许氢离子通过,故B错误;
C.负极上是CO(NH2)2失电子生成二氧化碳和氮气,则负极反应式为:CO(NH2)2+H2O-6e-===CO2+N2+6H+,所以C选项是正确的;
D.电池的总反应式为:2 CO(NH2)2+3O2=2CO2+2N2+4H2O,1 mol CO(NH2)2,消耗1.5mol O2,
则在标准状况下氧气为33.6 L,因为没说明是标准状况,所以氧气的体积不能求算,故D错误。
所以C选项是正确的。
【题目】硫代硫酸钠(Na2S2O3)是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定,在酸性溶液中分解产生S、SO2。
Ⅰ. Na2S2O3的制备。工业上可用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3 +CO2制得,实验室模拟该工业过程的装置如图所示。
(1)b中反应的离子方程式为________,c中试剂为_________。
(2)反应开始后,c中先有浑浊产生,后又变澄清。此浑浊物是_______。
(3)实验中要控制SO2生成速率,可以采取的措施有___________(写出两条)。
(4)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2,不能过量,原因是_______。
(5)制备得到的Na2S2O3中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4:___________________________________。
Ⅱ. 探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。
资料:ⅰ.Fe3++3S2O32-Fe(S2O3)33-(紫黑色)
ⅱ.Ag2S2O3为白色沉淀,Ag2S2O3可溶于过量的S2O32-
装置 | 编号 | 试剂X | 实验现象 |
① | Fe(NO3)3溶液 | 混合后溶液先变成紫黑色, 30s后溶液几乎变为无色 | |
② | AgNO3溶液 | 先生成白色絮状沉淀,振荡后,沉淀溶解,得到无色溶液 |
(6)根据实验①的现象,初步判断最终Fe3+被S2O32-还原为Fe2+,通过____(填操作、试剂和现象),进一步证实生成了Fe2+。从化学反应速率和平衡的角度解释实验Ⅰ的现象:____。
(7)同浓度氧化性:Ag+ > Fe3+。实验②中Ag+未发生氧化还原反应的原因是____。
(8)进一步探究Ag+和S2O32-反应。
装置 | 编号 | 试剂X | 实验现象 |
③ | AgNO3溶液 | 先生成白色絮状沉淀,沉淀很快变为黄色、棕色,最后为黑色沉淀。 |
实验③中白色絮状沉淀最后变为黑色沉淀(Ag2S)的化学方程式如下,填入合适的物质和系数:Ag2S2O3+_____ =Ag2S+_____
(9)根据以上实验,Na2S2O3与金属阳离子发生氧化还原反应和____有关(写出两条)。
【题目】现有部分短周期元素的性质或原子结构如表:
元素编号 | 元素性质或原子结构 |
T | M层上有6个电子 |
X | 最外层电子数是次外层电子数的2倍 |
Y | 常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性 |
Z | 元素最高正价是+7价 |
W | 其单质既能跟酸反应,又能跟强碱反应,都产生H2 |
(1)元素X的一种同位素可测定文物年代,这种同位素的符号是_____。
(2)元素Y与氢元素形成一种离子YH4+,写出该微粒的电子式_____,如何检验某溶液中含该离子_____。
(3)元素Z在周期表中的位置_____,元素Z与元素T相比,非金属性较强的是_____(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是_____(填序号)。
a.常温下Z的单质和T的单质状态不同
b.Z的氢化物比T的氢化物稳定
c.一定条件下,Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应