题目内容

【题目】我国学者近期发表在 Green Chemistry 的研究成果是将电解食盐水的阳极反应与电催化还原 CO2 的阴极反应相耦合,反应原理的示意图如图所示。下列说法错误的是

A.阳极反应为2Cl--2e- = Cl2

B.装置中的离子交换膜是质子交换膜

C.整个反应过程中碳、氯、氧的原子利用率接近 100%

D.这种耦合为提高 CO2 电化学还原的实际应用提供了思路

【答案】A

【解析】

A. 阳极发生氧化反应,氯离子失去电子转化为ClO-,则阳极电极反应式为:Cl--2e-+H2O = ClO-+2H+A项错误;

B. 阴极发生还原反应,阴极电极反应式为,可知装置中的离子交换膜是质子交换膜,B项正确;

C. 总反应为,由方程式可以看出整个反应过程中碳、氯、氧的原子利用率为100%C项正确;

D. 这种耦合是一种新型思路,为提高CO2电化学还原的实际应用提供了思路,D项正确;

答案选A

练习册系列答案
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【题目】3.2g铜与过量硝酸(8mol·L130mL)充分反应,硝酸的还原产物为二氧化氮和一氧化氮,反应后溶液中含amol氢离子,则此时溶液中所含硝酸根离子的物质的量为(

A.(0.2a)molB.(0.1a)mol

C.(0.05a)molD.amol

【答案】B

【解析】

铜与浓硝酸可能发生反应的化学方程式:Cu4HNO3()=Cu(NO3)22NO22H2O3Cu8HNO3()=3Cu(NO3)22NO↑4H2O。硝酸铜的物质的量为0.05mol,溶液中所含硝酸根离子的物质的量为0.05mol×2amol(0.1a)mol,故答案为B

【点睛】

考查化学方程式的计算。注意浓硝酸和稀硝酸的性质的不同,明确二氧化氮或一氧化氮和硝酸的关系以及铜与硝酸(表现酸性)的关系式是解本题的关键。铜和硝酸反应,随着浓度的减少,硝酸的还原产物的价态越低,铜和浓硝酸反应生成NO2,而与稀硝酸反应时则生成NO,故生成的气体有NO2NO,根据混合气体的物质的量可得被还原的硝酸的物质的量,根据生成硝酸铜的物质的量可知表现酸性的硝酸的物质的量。

型】单选题
束】
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A.钢铁零件发蓝实质上是使铁表面钝化

B.上述反应中,铁被氧化

C.NO2-的氧化性大于FeO22-的氧化性

D.反应中转移2mol电子,生成还原产物8.5g

【题目】铁及其化合物是日常生活生产中应用广泛的材料,钛铁合金具有吸氢特性,在制造以氢为能源的热泵和蓄电池等方面有广阔的应用前景。请回答下列问题:

(l)基态铁原子的价电子轨道表达式(电子排布图)为____________________________;在基态Ti2+中,电子占据的最高能层具有的原子轨道数为____________

(2)铁元素常见的离子有Fe2+和Fe3+,稳定性Fe2+___Fe3+(填“大于”或“小于”),原因是___________

(3)纳米氧化铁能催化火箭推进剂NH4ClO4的分解,NH4+的结构式为(标出配位键)______________

(4)金属钛采用六方最密堆积的方式形成晶体。则金属钛晶胞的俯视图为___________

A. B. C. D.

(5)氮化钛熔点高,硬度大,具有典型的NaCl型晶体结构,其晶胞结构如图所示。

①设氮化钛晶体中Ti原子与跟它最邻近的N原子之间的距离为r,则与该Ti原子最邻近的Ti的数目为__________

Ti原子与跟它次邻近的N原子之间的距离为____________

②已知在氮化钛晶体中Ti原子的半径为a pm,N原子的半径为b pm,它们在晶体中是紧密接触的,则在氮化钛晶体中原子的空间利用率为____________。(用a、b表示)

③碳氮化钛化合物在汽车制造和航天航空领域有广泛的应用,其结构是用碳原子代替氮化钛晶胞顶点的氮原子,则这种碳氮化钛化合物的化学式为_____________________

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