(14分)某課外活動(dòng)小組同學(xué)用圖一裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),試回答下列問(wèn)題。

(1)① 若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與a連接,則鐵發(fā)生的是電化學(xué)腐蝕中的             腐蝕;
② 若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與b連接,則總反應(yīng)的離子方程式                          。
(2)芒硝(化學(xué)式為Na2SO4·10H2O),無(wú)色晶體,易溶于水,是一種分布很廣泛的硫酸鹽礦物。該小組同學(xué)設(shè)想,如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法。用如圖二所示裝置電解硫酸鈉溶液來(lái)制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鈉,無(wú)論從節(jié)省能源還是提高原料的利用率來(lái)看都更加符合綠色化學(xué)理念。
① 該電解槽的陽(yáng)極反應(yīng)式為:                                       ,此時(shí)通過(guò)陰離子交換膜的離子數(shù)               (填“大于”或“小于”或“等于”)通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子數(shù)。
② 制得的氫氧化鈉溶液從出口(選填“A”、“B”、“C”、“D”)       導(dǎo)出。
③ 若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鈉溶液組合為氫氧燃料電池,則電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為                                                 。已知H2的燃燒熱為285.8 kJ/mol,則該燃料電池工作產(chǎn)生36 g H2O時(shí),理論上有              kJ的能量轉(zhuǎn)化為電能。
(1)① 吸氧   ② 2Cl +2H2O2OH + H2↑+ Cl2
(2)① 4OH4e=2H2O + O2↑  小于 ② D   ③ H22e+ 2OH=2H2O      571.6
(1)① 若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與a連接,則構(gòu)成原電池,由于溶液顯中性,所以發(fā)生鋼鐵的吸氧腐蝕。
②若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與b連接,則構(gòu)成電解池,石墨和電源的正極相連,作陽(yáng)極,溶液中的氯離子放電。鐵和電源的負(fù)極相連,作陰極,溶液中的氫離子放電,所以方程式為2Cl +2H2O2OH + H2↑+ Cl2↑。
(2)①電解池中陽(yáng)極失去電子,則溶液中的OH失去電子,方程式為 4OH4e=2H2O + O2↑。由于通過(guò)陰離子交換膜的是SO42,而通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的是H,所以根據(jù)電荷守恒可知,通過(guò)陰離子交換膜的離子數(shù)小于通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子數(shù)。
②氫氧化鈉在陰極生成,所以從D處導(dǎo)出。
③原電池中負(fù)極失去電子,正極得到電子,所以氫氣在負(fù)極通入。由于溶液是氫氧化鈉溶液,因此負(fù)極電極反應(yīng)式為H22e+ 2OH=2H2O。燃燒熱是在一定條件下,1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量,所以生成36g水放出的熱量是285.8 kJ×2=571.6kJ,即有571.6kJ的能量轉(zhuǎn)化為電能。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

把鋅片和鐵片放在盛有稀食鹽水和酚酞試液混合溶液的玻璃皿中(如圖所示平面圖),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中,首先觀察到溶液變紅的區(qū)域是(   )
A.Ⅰ和Ⅲ附近B.Ⅰ和Ⅳ附近C.Ⅱ和Ⅲ附近D.Ⅱ和Ⅳ附近

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖是稀酸對(duì)Fe-Cr合金隨Cr含量變化的腐蝕性實(shí)驗(yàn)結(jié)果,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A.稀硝酸對(duì)Fe-Cr合金的腐蝕性比稀硫酸和稀鹽酸的弱
B.稀硝酸和鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe+6HNO3(稀)= Fe(NO3)3 + 3NO2↑+ 3H2O
C.Cr含量大于13%時(shí),因?yàn)槿N酸中硫酸的氫離子濃度最大,所以對(duì)Fe-Cr合金的腐蝕性最強(qiáng)
D.隨著Cr含量增加,稀硝酸對(duì)Fe-Cr合金的腐蝕性減弱

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

錳酸鋰離子蓄電池是第二代鋰離子動(dòng)力電池。它的問(wèn)世使得鋰離子動(dòng)力電池在純電動(dòng)汽車(chē)與混合動(dòng)力車(chē)等大型蓄電池應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。電池反應(yīng)式為:Li1xMnO4+LixC  LiMnO4+C。

下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A.充電時(shí)電池內(nèi)部Li向正極移動(dòng)
B.放電過(guò)程中,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C.放電時(shí)電池的正極反應(yīng)式為:Li1xMnO4xexLi=LiMnO4
D.充電時(shí)電池上標(biāo)注有“+”的電極應(yīng)于外接電源的負(fù)極相連

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

鐵銹的成分中含有鐵的氧化物、鐵的氫氧化物.研究證明,鐵器的生銹與大氣中的氧氣、水蒸氣有關(guān).下列做法中最有利于減緩鐵器生銹的是
A.鐵鍋用完后用水刷洗干凈其表面的油污
B.久置不用的鐵刀涂抹凡士林在空氣中保存
C.將鐵壺盛水后保存
D.鐵勺、鐵鏟放在陰濕處保存

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(14分)某研究小組對(duì)鐵生銹進(jìn)行研究:

(1)經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間后,甲同學(xué)觀察到的現(xiàn)象是:上圖中的鐵釘最容易生銹的是     (填字母);
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件判斷,在鐵釘?shù)匿P蝕過(guò)程中,正極的電極反應(yīng)為:        ;      
(3)若為了防止鐵釘生銹,該小組同學(xué)想在鐵釘表面鍍上一層金屬,該金屬最好是         
A. 錫         B. 銅         C. 鋅    
(4)鋼鐵容易腐蝕,工業(yè)生產(chǎn)中常需對(duì)鋼鐵進(jìn)行“發(fā)藍(lán)”處理,以有效避免或減緩鋼鐵的腐蝕。所謂“發(fā)藍(lán)”,就是在鋼鐵零件等進(jìn)行氧化處理,使其表面形成一層致密的藍(lán)黑色氧化膜。發(fā)藍(lán)處理過(guò)程可表示如下:

為檢驗(yàn)經(jīng)過(guò)步驟Ⅳ處理的鐵件是否合格,常往成品表面滴上5%的硫酸銅溶液,如果成品不合格(即鐵件表面有微小松孔,未形成致密的氧化膜),一段時(shí)間將觀察到的現(xiàn)象為_(kāi)_________________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘,放置數(shù)天觀察:

(1)鐵釘在逐漸生繡。
(2)若試管內(nèi)液面上升,發(fā)生             腐蝕,電極反應(yīng):
負(fù)極                   ,正極:                           。
(3)若試管內(nèi)液面下降,則原溶液呈          性,發(fā)生的電極反應(yīng):
正極:                           。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列說(shuō)法不正確的是
A.鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕的負(fù)極反應(yīng)均為
B.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕,正極的電極反應(yīng)為:
C.破損后的鍍鋅鐵板比鍍錫鐵板更耐腐蝕
D.用犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法保護(hù)鋼鐵,犧牲陽(yáng)極作原電池的正極

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

關(guān)于原電池和電解池的敘述,正確的是(   )
A.電解池的陽(yáng)極,原電池負(fù)極都發(fā)生還原反應(yīng)
B.不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),通過(guò)電解的原理可以實(shí)現(xiàn)
C.原電池的兩極,一定要由活潑性不同的兩種金屬組成
D.電解池中陽(yáng)離子移向陰極,原電池中陽(yáng)離子移向負(fù)極

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