近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下:请回答下列问题:(1)Pt(a)电极对应发生的电极反应为 。Pt(b)电极反生 反应(填“氧化”或“还原”),电极反应为 。(2)电池的总反应方程式为 。(3)如果该电池工作时电路中通过2mol电子,则消耗的CH3OH有 mol。
硅是信息产业、太阳能电池光电转化的基础材料。锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法,该制备过程示意如下: (1)焦炭在过程Ⅰ中作______剂。 (2)过程Ⅱ中的Cl2用电解饱和食盐水制备,制备Cl2的化学方程式是。 (3)整个制备过程必须严格控制无水。 ①SiCl4遇水剧烈水解生成SiO2和一种酸,反应的化学方程式是。 ②干燥Cl2时,从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑,需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃,然后再通入到浓H2SO4中。冷却的作用是。 (4)Zn还原SiCl4的反应如下: 反应1:400℃~756℃ ,SiCl4(g) + 2Zn(l) Si(s) + 2ZnCl2(l) ΔH1 <0 反应2: 756℃~907℃ ,SiCl4(g) + 2Zn(l) Si(s) + 2ZnCl2(g) ΔH2 <0 反应3: 907℃~1410℃,SiCl4(g) + 2Zn(g) Si(s) + 2ZnCl2(g) ΔH3 <0 ① 对于上述三个反应,下列说法合理的是_____。 a.升高温度会提高SiCl4的转化率 b.还原过程需在无氧的气氛中进行 c.增大压强能提高反应的速率 d.Na、Mg可以代替Zn还原SiCl4 ② 实际制备过程选择“反应3”,选择的理由是。 ③ 已知Zn(l)=Zn(g) ΔH =" +116" KJ/mol 。若SiCl4的转化率均为90%,每投入1mol SiCl4,“反应3”比“反应2”多放出_____kJ的热量。 (5)用硅制作太阳能电池时,为减弱光在硅表面的反射,采用化学腐蚀法在其表面形成粗糙的多孔硅层。腐蚀剂常用稀HNO3和HF的混合液。硅表面首先形成SiO2,最后转化为H2SiF6。用化学方程式表示SiO2转化为H2SiF6的过程。
二氧化钛广泛应用于各类结构表面涂料、纸张涂层等,二氧化钛还可作为制备钛单质的原料。 Ⅰ.二氧化钛可由以下两种方法制备: 方法1:可用含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3,其中Ti元素化合价为+4价)制取,其主要流程如下: (1)Fe2O3与H2SO4反应的离子方程式是_________________________________。 (2)甲溶液中除含TiO2+之外还含有的金属阳离子有__________________。 (3)加Fe的作用是_________________________________。 方法2:TiCl4水解生成TiO2·x H2O,过滤、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2,此方法制备得到的是纳米二氧化钛。 (4)① TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化学方程式为_______________________________; ② 检验TiO2·x H2O中Cl-是否被除净的方法是______________________________。 Ⅱ.二氧化钛可用于制取钛单质 (5)TiO2制取单质Ti,涉及到的步骤如下: 反应②的方程式是,该反应需要在Ar气氛中进行,请解释原因:_____________。
硫酸盐在生产生活中有广泛应用。 Ⅰ.工业上以重晶石(主要成分BaSO4)为原料制备BaCl2,其工艺流程示意图如下: 某研究小组查阅资料得: BaSO4(s)+4C(s) 4CO(g)+BaS(s)△H1=+571.2kJ•mol-1① BaSO4(s)+2C(s)2CO2(g)+BaS(s)△H2=+226.2kJ•mol-1 ② (1)用过量NaOH溶液吸收气体,得到硫化钠。该反应的离子方程式是。 (2)反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)的△H= 。 (3)实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的有两个 ①从原料角度看,; ②从能量角度看,①②为吸热反应,炭和氧气反应放热维持反应所需高温。 (4)该小组同学想对BaSO4在水中的沉淀溶解平衡做进一步研究,查资料发现在某温度时BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。 该小组同学提出以下四种观点: ①当向含有SO42-的溶液中加入Ba2+ 使SO42-沉淀完全,则此时SO42-在溶液中的浓度为0 ②加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点 ③通过蒸发可以使溶液由d点变到c点 ④d点无BaSO4沉淀生成 其中正确的是(填序号)。 Ⅱ.某燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图所示,电池总反应可表示为2H2+O2═2H2O。 请回答: (5)H+由极通过固体酸电解质传递到另一极(填a或者b)。 (6)b极上发生的电极反应是 。
短周期元素X、Y、Z原子序数依次递增。X、Y、Z的最外层电子数之和为13,Y是所在周期中金属性最强的,X、Z在同一主族。 (1)Z元素在周期表中的位置是。 (2)Y2ZX3溶液显性,能证明该溶液中存在水解平衡的事实是(填序号)。 a.滴入酚酞溶液变红,再加入稀H2SO4红色退去 b.滴入酚酞溶液变红,再加入氯水红色退去 c.滴入酚酞溶液变红,再加入BaCl2溶液产生沉淀且红色退去 (3)化合物Cu2X和Cu2Z可发生如下转化(其中D是纤维素水解的最终产物): ① D的化学式是; ② Cu2X与浓硝酸反应有红棕色气体生成,则化学反应方程式是。 (4)某温度下,在一个5L的密闭容器中充入0.2 mol ZX2和0.1 mol X2,20 s后达到平衡,测得容器中含有0.18 mol ZX3,则用X2表示该反应的平均速率是v(X2) =,此温度下该反应的化学平衡常数K=。
口服抗菌药利君沙的制备原料G、某种广泛应用于电子电器、家用品等领域的高分子化合物I的合成路线如下: 已知:①R—CH2—CH=CH2R—CHCl—CH=CH2 ②R—CH2—CH=CH2R—CH2CH2CH2CHO A的结构简式是___________________,D中的官能团的名称是______________。 写出B→C的反应方程式___________________,该反应类型是______________。 H的分子式为C8H6O4,能与碳酸钠溶液反应放出气体,其一氯取代物只有一种,写出H的结构简式___________________。 写出E+H→I的反应方程式________________。 J是比C多一个碳原子的C的同系物,J可能的稳定结构有______种(两个官能团同时连在同一个碳上的结构不稳定),任意写出其中一种的结构简式_______________。 关于G的说法中正确的是___________(填序号)。 a.1 mol G最多可与2 mol NaHCO3反应 b.G可发生消去反应 c.1 mol G最多可与2 mol H2发生加成反应 d.G在光照条件下可与Cl2发生取代反应