(每空2分,共10分) (1)同温同压下,若甲烷(CH4)和氨气(NH3)的体积相同,则质量比为 密度比 ;若二者含有的氢原子数相等,则它们的体积比为 (2)在___________mL 0.2 mol/L NaOH溶液中含2 g溶质;现在需要 45 mL 0.2 mol/L CuSO4溶液,配制时需要称量CuSO4·5H2O______________g。
(14分)如下图所示,某同学设计一个甲醚(CH3OCH3)燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。 根据要求回答相关问题: (1)通入氧气的电极为________(填“正极”或“负极”),写出负极的电极反应式_______________________________。 (2)铁电极为________(填“阳极”或“阴极”),石墨电极(C)的电极反应式为________________________________________。 (3)反应一段时间后,乙装置中生成氢氧化钠主要在________(填“铁极”或“石墨极”)区。 (4)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中阳极上电极反应式为___________,反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (5)若在标准状况下,有2.24 L氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成的气体的标况下的体积为________;丙装置中阴极析出铜的质量为________。
电解原理在化学工业中有广泛应用。图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题: ①若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则 电解池中X极上的电极反应式为。 在X极附近观察到的现象是。 ②Y电极上的电极反应式为, 检验该电极反应产物的方法是。 (2)如要在某导电塑料表面镀一层金属铜,则 ①X电极的材料是,电极反应式是。 ②Y电极的材料是,电解液a选用溶液,。 (说明:杂质发生的电极反应不必写出)
(12分) 氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题: (1)氮元素在元素周期表中的位置为 ; (2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为 ; (3)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。 已知:①N2(g)+2O2(g)= N2O4(1)△H1= -19.5kJ·mol-1 ②N2H4(1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O(g)△H2= -534.2kJ·mol-1 写出肼和N2O4反应的热化学方程式; (4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式为 (5)下图是一个电化学过程示意图。 ①写出铂片上发生的电极反应式____ ____。 ②假设使用肼-空气燃料电池作为本过程中的电源,铜片的质量变化128 g,则肼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气________L(假设空气中氧气体积含量为20%)。
(8分)银锌电池广泛用于各种电子仪器的电源,它的充放电过程可表示为: 2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O,回答下列有关问题。 (1)电池的放电过程是(填“①”或“②”)。 (2)该电池属于性电池(填“酸”、“碱”或“中”)。 (3)写出充电时阳极的电极反应式: (4)充电时,电池的正极应接电源的极。
(8分)(1)已知2 mol氢气燃烧生成液态水时放出572 kJ热量,反应方程式是2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) 请回答下列问题: ①该反应的生成物能量总和________(填“大于”、“小于”或“等于”)反应物能量总和。 ②若2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量________(填“>”、“<”或“=”)572 kJ。 (2)FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa时: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH1=-197 kJ·mol-1; H2O(g)===H2O(l)ΔH2=-44 kJ·mol-1; 2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l)ΔH3=-545 kJ·mol-1 则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是________________。 (3)已知下列反应的热化学方程式: ①6C (s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l)ΔH1 ②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH2 ③C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH3 则反应4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH为________。