题目内容
【题目】I.(1)钢铁容易生锈的主要原因是钢铁在炼制过程中混有少量的碳杂质,在潮湿的空气中容易形成原电池,发生电化学腐蚀。在酸性环境下,其正极反应式为_____________;在酸性很弱或中性条件下,其发生___________________ (填“析氢腐蚀”或“吸氧腐蚀”)。
(2)利用如图装置,可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒,开关K置于N处,该电化学防护法称为____________________;若X为锌棒,开关K置于M处,________(填“能”或“不能”)达到防止铁腐蚀
目的。
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II.如图所示,其中甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,完成下列问题:
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(1)甲池燃料电池的负极反应为___________________。
(2)乙池中石墨电极为___________极,发生_____________反应(填“氧化”或“还原”)写出乙池中电解总反应的化学方程式: ___________________。
(3)甲池中消耗224mL(标准状况下)O2,此时丙池中理论上最多产生________g沉淀,此时乙池中溶液的体积为400mL,该溶液的pH=____________。
【答案】2H++2e
= H2↑ 吸氧腐蚀 外加电源(流)的阴极保护法 能 CH3OH- 6e
+8 OH
= CO32- +6H2O 阳 氧化 2CuSO4+ 2H2O
2Cu+ O2↑+2H2SO4 1.16 1
【解析】
I.(1)根据金属电化学腐蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀进行分析;
(2)从金属防护的方法上进行分析;
II.从原电池工作原理和电解原理的角度进行分析和解答;
I.(1)金属电化学腐蚀分为吸氧腐蚀和吸氢腐蚀,如果电解质为酸性,则发生析氢腐蚀,根据原电池工作原理,正极反应式为2H++2e-=H2↑;如果电解质为中性或极弱的酸性,则发生吸氧腐蚀,根据原电池的工作原理,正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,
故答案为2H++2e-=H2↑;吸氧腐蚀;
(2)X为碳棒,开关K置于N处,该装置则有外加电源,装置属于电解质,根据电解池的工作原理,铁电极作阴极,铁不参与反应,被保护,这叫外加电流阴极保护法;若X为锌棒,开关K置于M处,该装置为原电池装置,锌比铁活泼,锌为负极,铁为正极,铁被保护,该方法叫牺牲阳极的阴极保护法,
故答案为:外加电流阴极保护法;能;
II.(1)甲池为电池,通燃料一极为负极,即通CH3OH一极为负极,通氧气或空气的一极为正极,电解质为KOH溶液,因此负极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O,
故答案为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O;
(2)乙池中石墨连接甲池通氧气一极,即乙池中石墨为阳极,乙池中Ag作阴极,根据电解原理,阳极上失电子,发生氧化反应,阳极反应式为2H2O+4e-=O2↑+4H+,阴极上得到电子,发生还原反应,阴极反应式为Cu2++2e-=Cu,因此总电极反应式为2CuSO4+2H2O
2Cu+O2↑+2H2SO4,
故答案为:阳;氧化;2CuSO4+2H2O
2Cu+O2↑+2H2SO4;
(3)丙池总反应式为MgCl2+2H2O
Mg(OH)2+H2↑+Cl2↑,电路为串联电路,根据转移电子物质的量相同,建立的关系式是为
解得n1=0.02mol,即生成Mg(OH)2质量为0.02mol×58g·mol-1=1.16g,n2=0.04mol,乙池中c(H+)=
=0.1mol·L-1,即pH=1,
故答案为1.16g;1。
【题目】氨气是重要化工原料,在国民经济中占重要地位。工业合成氨的反应为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0
(1)图表示合成NH3反应在某段时间t0→t6中反应速率与反应过程
曲线图,t1、t3、t4 时刻分别改变某一外界条件,则在下列到达化学平衡的时间段中,NH3的体积分数最小的一段时间是___________(填写下列序号)
A.t0→t1 B.t2→t3 C.t3→t4 D.t5→t6
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t4时改变的条件是________________。
现进行如下研究:在773K时,分别将2molN2和6molH2充入一个固定容积为1L的密闭容器中,随着反应的进行,气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间t的关系如表:
t/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
n(H2)/mol | 6.00 | 4.50 | 3.60 | 3.30 | 3.03 | 3.00 | 3.00 |
n(NH3)/mol | 0 | 1.00 | 1.60 | 1.80 | 1.98 | 2.00 | 2.00 |
(2)反应在0—10分钟内以氮气浓度变化表示的反应速率为___________,该温度下,此反应的平衡常数K=____________。
(3)该温度下,若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3的浓度分别为3mo/L、3mol/L、3mo/L/span>,则此时V正_____V逆 (填“>”“<”或“=”)。
(4)由上表中的实验数据计算得到“浓度一时间”的关系可用右图中的曲线表示,表示c(N2)-t的曲线是______(填“甲”“乙”或“丙”)。在此温度下,若起始充入4molN2和12 molH2,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)-t的曲线上相应的点为_________。
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【题目】下列实验操作、对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
选项 | 实验 | 现象 | 结论 |
A | 往1mL 0.1mol/L AgNO3溶液中滴入2滴0.1 mol/L 的NaCl溶液,再往混合溶液中滴入2滴0.1 mol/L KI溶液,充分振荡 | 先产生白色沉淀,后出现黄色沉淀 | Ksp(AgCl) >Ksp (AgI) |
B | 一定条件下,密闭容器反应达平衡: H2(g)+I2(g) | 气体颜色加深 | 平衡逆移 |
C | 等体积、等pH的HA和HB两种酸溶液分别与足量的大小相同的锌反应 | 反应开始后HA产生H2的速率更快 | HA是弱酸 |
D | 向锌粒与稀硫酸反应的试管中滴加几滴CuSO4溶液 | 产生气体的速率明显加快 | CuSO4对该反应有催化作用 |
A.AB.BC.CD.D