题目内容
据图回答下列问题:
![]()
Ⅰ、(1)若烧杯中溶液为稀硫酸,则观察到的现象是______________________
负极反应式为:_________________________________________________。
(2)若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,则负极为________(填Mg或Al),总反应化学方程式为
______________________________________________________________。
Ⅱ、由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其正极的电极反应式为
Ⅲ、(1)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇: CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
分析该反应并回答下列问题:下列各项中,不能够说明该反应已达到平衡的是________(填序号)。
a.恒温、恒容条件下,混合气体的平均相对分子质量不变
b.一定条件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c.一定条件下,CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
d.一定条件下,单位时间内消耗2 mol H2,同时生成1 mol CH3OH
(2)2009年10月,中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如下图所示。
![]()
①该电池工作时,b口通入的物质为________________,
c口通入的物质为________________。
②该电池负极的电极反应式为:_______
③工作一段时间后,当6.4 g甲醇完全反应生成CO2时,
有______________NA个电子转移。
I(1)Mg逐渐溶解,Al片上有气泡冒出,指针偏转;Mg-2e-=Mg2+
(2)Al;2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
II.![]()
III.(1)d(2)①CH3OH;O2或空气②CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+ ③1.2
【解析】
试题分析:Ⅰ、(1)若烧杯中溶液为稀硫酸,则镁为负极,观察到的现象是Mg逐渐溶解,Al片上有气泡冒出,指针偏转;负极反应式为Mg-2e-=Mg2+;(2)若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,则负极为Al,总反应化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;Ⅱ、由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,Al在浓硝酸中钝化,则Cu为负极,正极的电极反应式为
;Ⅲ、(1)a.恒温、恒容条件下,混合气体的平均相对分子质量不变,说明各组分物质的量不再改变,反应达平衡;b.一定条件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等,正逆反应速率相等,反应达平衡;c.一定条件下,CO、H2和CH3OH的浓度保持不变,说明已经平衡;d.一定条件下,单位时间内消耗2 mol H2,同时生成1 mol CH3OH,为同一个方向,不能说明是否平衡;故选d。(2)所给甲醇燃料电池工作时,b为负极通入的物质为CH3OH;c口通入的物质为O2或空气;负极的电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+;工作一段时间后,当6.4 g甲醇完全反应生成CO2时,转移1.2mol电子,即有1.2NA个电子转移。
考点:考查原电池原理等相关知识。
(18分)甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比,设计了如下实验流程:
![]()
实验中,先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气,再连接洗气瓶和气体收集装 置,立即加热氧化铜。反应完成后,黑色氧化铜转化为红色的铜。下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置,D为盛有浓硫酸的洗气瓶。
![]()
甲小组测得:反应前氧化铜的质量m1 g、氧化铜反应后剩余固体的质量m2g、生成氮气在标准状况下的体积V1L。乙小组测得:洗气前装置D的质量m3g、洗气后装置D的质量为m4g、生成氮气在标准状况下的体积V2L。请回答下列问题:
(1)检查A装置气密性的操作是____________________________________________________。
(2)实验室检验氨气的操作和现象是____________________________________。
(3)甲、乙两小组选择了不同的方法制取氨气,请将实验装置的字母编号和制备制备原理填写在下表的空格中。
| 实验装置 | 实验药品 | 制备原理 |
甲小组 | A | 氢氧化钙、硫酸铵 | 反应的化学方程式为____________ |
乙小组 | _____ | 浓氨水、氢氧化钠 | 用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用:_______ |
(4)甲小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为________________。
(5)乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比明显小于理论值,其原因是_______。为此,乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有某药晶的实验仪器,重新实验。根据实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体积,得出了合理的实验结果。该药品的名称是________。