化学竞赛(附答案)电解质竞赛辅导讲座

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1、电解质溶液1、实验室配制SnCl2、SbCl3、BiCl3等溶液必须先用盐酸溶解，才能配成澄清溶液，这是由于引起的。A同离子效应B盐效应C缓冲溶液D盐类水解2、设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是对世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2－离子。回答如下问题：（1）以丁烷代表汽油，这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是：　　　　　　（2）这个电池的正极发生的反应是：　　　　　　　　　负极发生的反应是：　　

2、　　　　　　　　　　　　　固体电解质里的O2－的移动方向是：　　　　　　　　向外电路释放电子的电极是：　　　　　　　　　（3）人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（4）你认为在ZrO2晶体里掺杂Y2O3用Y3＋代替晶体里部分的Zr4＋对提高固体电解质的导电能力会起什么作用？其可能的原因是什么？答：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（5）汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全产生　　　　堵塞电极的气体通道，有人估计，完全避免这种副反应至少还需

3、10年时间，正是新一代化学家的历史使命。3、25℃时，难溶盐Mg(OH)2在水中亦发生电离：Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)其平衡常数Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)·c(OH-)2=1.2×10-11。试计算：（1）Mg(OH)2饱和溶液中Mg2+的浓度，该溶液能否使酚酞变红。（2）已知Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33，那么Al(OH)3饱和溶液中Al3+的浓度是多少？74、设有一金属M，其二价金属不易变形，它与二元弱酸H2A可形成化合物MA（s）。根据以下数据求化合物MA在水中溶解度

4、：MA（s）M2＋（aq）＋A2－（aq）Ksp＝4×10－28H2AH＋＋HA－K1＝1×10－7HA－H＋＋A2－K2＝1×10－146、下面是U的各氧化态和水作为氧化剂时的标准电极电势，请做出在酸性溶液中U的电极电势图，并预测哪些氧化态最稳定？哪些氧化态不稳定？并说明不稳定的根源：电极反应EA0(A)U3＋＋3e－→U－1.789U4＋＋e－→U3＋－0.607UO2＋＋4H＋＋e－→U4＋＋2H2O0.62UO22＋＋e－→UO2＋0.051/2O2＋2H＋＋e－→H2O1.237、 美国Monsando公司生产了一种除

5、草剂，结构如下图，酸式电离常数如下：pKa10.8,pKa22.3,pKa36.0,pKa411.07。与它配套出售的是转基因作物（大豆、棉花、玉米、油菜籽）的种子，转入了抗御该除草剂的基因，喷洒该除草剂后其他植物全部死光，唯独这些作物茁壮成长，由此该除草剂得名Roundup，可意译为“一扫光”。这四种转基因作物已在美国大量种植，并已向我国和巴西等国大量出口，但欧洲至今禁止进口。（1）Roundup为无色晶体，熔点高达200oC，根据如上结构式进行的分子间作用力（包括氢键）的计算，不能解释其高熔点。试问：Roundup在晶体中

6、以什么型式存在？写出它的结构式。（2） 加热至200~230oC，Roundup先熔化，后固化，得到一种极易溶于水的双聚体A，其中有酰胺键，在316oC高温下仍稳定存在，但在无机强酸存在下回流，重新转化为Roundup。画出A的结构式。 （3） Roundup的植物韧皮的体液的pH约为8;木质部和细胞内液的pH为5~6。试写出Roundup后三级电离的方程式（方程式中的型体附加①②③④标注），并问：Roundup在植物轫皮液和细胞内液的主要存在型体（用你定义的①②③④表达）。提示：通常羧酸的电离常数介于磷酸的一、二级电离常数之间

7、。   电离方程式：        植物轫皮液的主要型体：________ 细胞内液的主要型体：_________ （4）只有把Roundup转化为它的衍生物，才能测定它的pK1，问：这种衍生物是什么?8、硼砂的主要成分是Na2B4O7，它的水溶液是常用的缓冲溶液（在该溶液中加入少量酸或碱，其pH都不变）。试解释：（1）它为什么具有缓冲能力。（2）它是如何具体实现缓冲的，并写出所有的化学方程式。方程式：7①-----------------------------------------------------；②-------

8、-----------------------------------------------。解释：①--------------------------------------------------；②---------------------------