3.用于筆記本電腦的甲醇(CH3OH)燃料電池,質(zhì)子交換膜左右兩側(cè)的溶液均為500mL 2mol/LH2SO4溶液,當(dāng)電池中有1mol e-發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí),左右兩側(cè)溶液的質(zhì)量之差為12g(忽略氣體的溶解,假設(shè)反應(yīng)物完全耗盡).

分析 負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+,正極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2O,按照電極反應(yīng)式計(jì)算.

解答 解:負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+,當(dāng)轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí),左側(cè)質(zhì)量減輕$\frac{1}{6}$×12g=2g,還要有1molH+通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入右側(cè),質(zhì)量減少1g,正極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2O,右側(cè)質(zhì)量增加32g×$\frac{1}{4}$=8g,加上轉(zhuǎn)移過來的1gH+,因此左右兩側(cè)溶液的質(zhì)量之差為8g+1g+2g+1g=12g,
故答案為:12g.

點(diǎn)評 本題考查電化學(xué)知識,注重學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力,把握電極方程式的書寫,注意質(zhì)子交換膜的性質(zhì)是關(guān)鍵,難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.有關(guān)阿佛加德羅常數(shù)(NA),下列說法中正確的是( 。
A.1 mol SiO2晶體中,含有2NA個(gè)Si-O共價(jià)鍵
B.常溫下,4.4 g CO2和N2O混合物中所含有的原子數(shù)為0.3 NA
C.0.2 mol Cl2與足量的鐵粉充分反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.6NA
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2 L 氯仿所含分子數(shù)為0.5 NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

14.依據(jù)反應(yīng)原理回答下列問題:
Ⅰ.請你利用原電池原理,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),比較銅和鐵的金屬活動(dòng)性.
實(shí)驗(yàn)用品:鐵片、銅片、導(dǎo)線、金屬夾、小燈泡、硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液、500mL燒杯.
畫出實(shí)驗(yàn)裝置簡圖,并標(biāo)出正負(fù)極、電子流動(dòng)方向.
Ⅱ.為了研究外界條件對過氧化氫分解速率的影響,某同學(xué)做了以下實(shí)驗(yàn),請回答下列問題.
編號操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
分別在試管A、B中加入3mL 5% H2O2溶液,各滴入2滴1mol/L FeCl3溶液.待試管中均有適量氣泡出現(xiàn)時(shí),將試管A放入盛有5℃左右冷水的燒杯中浸泡;將試管B放入盛有40℃左右熱水的燒杯中浸泡.試管A中不再產(chǎn)生氣泡;
試管B中產(chǎn)生的氣泡量增大.
另取兩支試管分別加入3mL 5% H2O2溶液和3mL 10% H2O2溶液試管A、B中均未明顯見到有氣泡產(chǎn)生.
(1)過氧化氫分解的化學(xué)方程式為2H2O2$\frac{\underline{\;氯化鐵\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
(2)實(shí)驗(yàn)①的目的是研究溫度對H2O2分解速率的影響.
實(shí)驗(yàn)中滴加FeCl3溶液的目的是加快H2O2分解速率,使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象易于觀察.

(3)實(shí)驗(yàn)②未觀察到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,為了幫助該同學(xué)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康,你提出的對上述操作的改進(jìn)意見是將兩支試管同時(shí)放入盛有相同溫度熱水的燒杯中,或向兩支試管中同時(shí)滴入2滴1mol/LFeCl3溶液,觀察產(chǎn)生氣泡的速率(用實(shí)驗(yàn)中所提供的幾種試劑).
(4)某同學(xué)在50mL一定濃度的H2O2溶液中加入一定量的二氧化錳,放出氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖2所示,則A、B、C三點(diǎn)所表示的瞬時(shí)反應(yīng)速率最慢的是C.
(5)對于H2O2分解反應(yīng),Cu2+也有一定的催化作用.為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,某化學(xué)研究小組的同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖3甲、乙所示的實(shí)驗(yàn).請回答相關(guān)問題:
①定性分析:如圖甲可通過觀察溶液中氣泡產(chǎn)生的速率,定性比較得出結(jié)論.有同學(xué)提出將FeCl3改為Fe2(SO43更為合理,其理由是排除氯離子的干擾.
②定量分析:用圖3乙所示裝置做對照實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)均以生成40mL氣體為準(zhǔn),其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略.實(shí)驗(yàn)中需要測量的數(shù)據(jù)是收集40mL氣體所需的時(shí)間.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.水楊酸環(huán)已酯具有花香氣味,可作為香精配方.其合成路線如下:

下列說法正確的是( 。
A.水楊酸的核磁共振氫譜有 4 個(gè)吸收峰
B.水楊酸、環(huán)已醇和水楊酸環(huán)已酯都能與 FeCl3 溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
C.1mol 水楊酸跟濃溴水反應(yīng)時(shí),最多消耗 2molBr2
D.1mol 水楊酸環(huán)已酯在 NaOH 溶液中水解時(shí),最多消耗 3molNaOH

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

18.碳化硅(SiC)是一種晶體,具有類似金剛石的結(jié)構(gòu),其中碳原子和硅原子的位置是交替的.下列各種晶體:
①.晶體硅、冢跛徕洝、郏饎偸、埽蓟琛、荩杀、蓿
它們的熔點(diǎn)由高到低的順序是③④①②⑥⑤.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.下列離子方程式書寫正確的是(  )
A.制取Fe(OH)3膠體:Fe3++3H2O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe(OH)3↓+3H+
B.鍋爐除水垢時(shí)先用純堿浸泡:CaSO4+CO32-═CaCO3+SO42-
C.泡沫滅火器滅火原理:2Al3++3CO32-+3H2O═2Al(OH)3↓+3CO2
D.向苯酚鈉溶液中通入少量CO2:2C6H5O-+CO2+H2O═CO32-+2C6H5OH

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

15.物質(zhì)在水中可能存在電離平衡、鹽的水解平衡和沉淀溶解平衡.根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題:
(1)下列方法中,可以使0.10mol/L CH3COOH溶液中$\frac{c({H}^{+})}{c(C{H}_{3}COOH)}$值增大的措施是ad.
a.加水稀釋                      b.加入少量CH3COONa固體
c.加入少量冰醋酸                       d.通入少量HCl氣體
(2)t℃時(shí),水的離子積常數(shù)Kw=1×10-12
①該溫度下,若100體積pH=a的H2SO4溶液與1體積pH=b的NaOH溶液混合后溶液呈中性,則a+b=14.
②該溫度下,pH=2的某酸HA溶液和pH=10的NaOH溶液等體積混合后,混合溶液的pH=5.試分析其原因HA為弱酸,HA中和NaOH后,混合溶液中還剩余較多的HA分子,可繼續(xù)電離出H+,使溶液的pH=5;該混合溶液中:c(A-)-c(Na+)=9.9×10-6或者10-5-10-7mol/L.(填準(zhǔn)確數(shù)值)
(3)常溫下,有濃度均為0.1mol/L的三種溶液:a.NaHCO3;b.NaClO;c.CH3COONa.
①三種溶液pH由大到小的順序?yàn)椋篵>a>c(填序號).
②溶液a的pH大于8,則溶液中c(H2CO3)>c(CO32-) (填“>”、“<”或“=”).
(4)已知25℃時(shí),Ksp[AgCl]=1.8×10-10,現(xiàn)將足量氯化銀分別放入:a.100mL蒸餾水中;b.100mL 0.2mol/LAgNO3溶液中;c.100mL 0.1mol/L氯化鋁溶液中;d.100mL 0.1mol/L鹽酸溶液中.充分?jǐn)嚩逗,相同溫度下銀離子濃度由大到小的順序是b>a>d>c(填寫序號);b中氯離子的濃度為9×10-10 mol/L.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.下列各組物質(zhì)中,最難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是( 。
A.H2SO4和Ba(OH)2B.CO2和NaOHC.CaCO3和HClD.Mg(OH)2和CuSO4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.下列裝置都可制取HCl氣體,其中藥品選用錯(cuò)誤的是( 。
A.B.C.D.

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同步練習(xí)冊答案