题目内容
【题目】H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫。反应原理为:2H2S(g) + O2(g) = S2(s) + 2H2O(l) △H=-632kJ·mol-1。右图为质子膜H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是
A. 电极a为电池的正极
B. 电极b上发生的电极反应为:O2+2H2O+4e=" 4" OH
C. 电路中每流过4mol电子,电池内部释放632kJ热能
D. 每17gH2S参与反应,有1mol H+经质子膜进入正极区
【答案】D
【解析】试题分析:由2H2S(g)+O2(g)═S2(s)+2H2O(l),可知H2S发生氧化反应生成S2,所以a为电池的正极,故A正确;氧气在b极得电子发生还原反应,电极反应为:O2+4H++4e﹣=2H2O,故B错误;原电池将化学能主要转化为电能,所以内部几乎不释放热能,故C错误;17gH2S的物质的量是0.5mol,每17gH2S参与反应,有1mol H+经质子膜进入正极区,故D正确。
【题目】某兴趣小组欲通过实验方法验证Fe2+的某些性质。
(1)在实验前,依据Fe2+的 性,填写了下表。
实验操作 | 预期现象 | 反应的离子方程式 |
向盛有新制FeSO4溶液的试管中滴入数滴浓硝酸,振荡 | 试管中产生红棕色气体,溶液颜色逐渐变黄 | Fe2++NO3-+2H+ =Fe3++NO2↑+H2O |
依照表中操作,该同学进行实验。观察到液面上方气体逐渐变为红棕色,但试管中溶液颜色却变为深棕色。
(2)分别取少量反应后的溶液于两只试管中,一只滴加几滴KSCN溶液,溶液变为红色,则溶液中含有 ;另一只试管滴加几滴 溶液,产生蓝色沉淀,则含有Fe2+。
(3)该小组讨论认为深棕色可能是NO2或NO与铁的某一种离子发生反应引起的。
提出猜想:
i.NO2与Fe2+发生反应 ⅱ.NO2与Fe3+发生反应
ⅲ.NO与Fe2+发生反应 ⅳ.
(4)该同学通过查阅资料,认为溶液的深棕色可能是NO2或NO与溶液中Fe2+或Fe3+发生反应而得到的。为此他利用如图装置(气密性已检验,尾气处理装置略)进行探究。
步骤 | 操作及现象 | 解释或结论 |
① | 关闭k、b,打开a,开始甲中反应一段时间后,观察到丙中溶液逐渐变为深棕色,而丁中溶液无明显变化。 | 溶液深棕色由 与NO或NO2反应而得到。 |
② | 停止甲中反应,打开活塞k、b、关闭a,持续通入N2一段时间。 | 该操作的目的是 |
③ | 更换新的丙、丁装置,再这一段时间N2后关闭k,使甲中反应继续,观察到的现象与步骤①中相同。 | 乙瓶中发生的化学方程式为 。 |
(5)结合实验猜想,得出结论:
溶液呈深棕色的原因,肯定成立的是猜想 ;不确定的是猜想 ,有待后续实验进一步探究。