题目内容
【题目】认真观察下列装罝,回答下列问题:
(1)装置B中Cu上发生的电极反应方程式为__________________________;电池工作时,对盐桥中的K+、Cl-的移动方向的表述正确的是________。
A.盐桥中的K+向左侧烧杯移动、Cl-向右侧烧杯移动
b.盐桥中的K+向右侧烧杯移动、Cl-向左侧烧杯移动
C.盐桥中的K+、Cl-都向左侧烧杯移动
D.盐桥中的K+、 Cl-几乎都不移动
(2)装置A中总反应的离子方程式为________________________。
(3)若装置E的目的是在Cu材料上镀银,则X为___________,极板N的材料为___________;若装置E的目的是电解精炼铜,则极板___________(填“M”或“N”)的材料为粗铜板(含少量锌、金和银),该电极发生的电极反应式为___________。
(4)当装置A中Cu电极质量改变6.4g时,装置D中产生的气体体积为_______L(标准状况下)。
【答案】Cu2++2e-=CuACu+2H+ =Cu2++H2↑AgNO3AgN Zn-2e-=Zn2+Cu-2e-=Cu2+3.92
【解析】
(1)B和C装置形成原电池,锌作负极,铜作正极,正极上铜离子得电子生成铜,电极反应式为:Cu2++2e-=Cu,盐桥中的K+、Cl-的移动方向为K+移向左侧正极,Cl-移向右侧负极,故答案为:Cu2++2e-=Cu;A;
(2)A连接电源,则A是电解池,左边Pt作阴极,右边Cu作阳极,阳极上Cu放电,阴极上氢离子放电,装置A中总反应的离子方程式为Cu+2H+Cu2++H2↑,故答案为:Cu+2H+Cu2++H2↑;
(3)镀时,镀层作阳极,镀件作阴极,电解质溶液中阳离子和镀层金属相同,若装置D的目的是在某镀件上镀银,则X为硝酸银溶液,N作阳极,应该是银,若装置E电解精炼铜,则阳极N的材料为粗铜板发生氧化反应,反应式为Zn-2e-═Zn2+,Cu-2e-═Cu2+,故答案为:AgNO3;Ag;N;Zn-2e-═Zn2+;Cu-2e-═Cu2+;
(4)当装置A中Cu电极质量改变6.4g时,n(Cu)=0.1mol,则转移0.2mol电子,装置D中n(NaCl)=0.1mol,阳极首先发生2Cl-2e-=Cl2↑、其次发生4OH-4e-=2H2O+O2↑,则阳极首先生成0.05molCl2,其次生成0.025molO2,阴极只发生2H++2e-=H2↑,生成0.1molH2,则总共生成0.175mol气体,体积为0.175mol×22.4L/mol=3.92L,故答案为:3.92。
【题目】煤的气化主要反应是煤中碳与水蒸气反应生成CO、H2等。回答下列问题:
(1)CO与H2分别与O2都可以设计成燃料电池。CO与O2设计成燃料电池(以熔融碳酸盐为电解质)负极的电极反应为:______________;
(2)在煤的气化获得的化工原料气中含有少量羰基硫(COS),能引起催化剂中毒、大气污染等。COS的电子式为___________;羰基硫与烧碱溶液反应生成水喝两种正盐的离子方程式为:__________;羰基硫的脱硫常用两种方法,其反应式分别为:
①氢解反应:COS(g) + H2(g) = H2S(g) + CO(g) ΔH1 =+7kJ/mol
②水解反应:COS(g) + H2O(g) = H2S(g) + CO2(g) ΔH2
已知反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键 | C=O(CO2) | C=O(COS) | C=S | H-S | H-O |
键能(kJ/mol) | 803 | 742 | 577 | 339 | 465 |
则ΔH2 =____________kJ/mol。
(3)脱硫处理后的CO和H2在催化剂作用下合成甲醇:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2 =-90.14kJ/mol。该反应能自发的理由是_______
①一定温度下,在两个容积都为为VL的恒容莫比容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡:
容器 | 甲 | 乙 |
反应物投入量 | 1molCO2、3molH2 | a molCO2、3a molH2、 n molCH3OH(g)、n molH2O(g) |
若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则n的取值范围为_____________;
②甲容器保持恒容,欲增大H2的平衡转化率,可采取的措施有:________(答两点即可)