5.某研究所組裝的CH3OH-O2燃料電池的工作原理如圖1所示.
①該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為:CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+
②以此電池作電源進(jìn)行電解,裝置如圖2所示.發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁并有氣泡產(chǎn)生,其原因是Al-3e-=Al3+、Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑(用相關(guān)的離子方程式表示).

分析 ①甲醇發(fā)生氧化反應(yīng),在負(fù)極反應(yīng),正極是氧氣在反應(yīng),注意電解質(zhì)是酸性的,據(jù)此書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式;
②陽(yáng)極上鋁失電子生成鋁離子,鋁離子和碳酸氫根離子發(fā)生雙水解反應(yīng).

解答 解:①氫離子向右移動(dòng),說(shuō)明右面的電極是正極,故甲醇應(yīng)從b也就是負(fù)極通入,負(fù)極上甲醇發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),在酸性條件下,電極反應(yīng)式應(yīng)為:CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+
故答案為:CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+;
②鋁作陽(yáng)極,陽(yáng)極上電極反應(yīng)式為Al=Al3++3e-;陽(yáng)極上生成的鋁離子和碳酸氫根離子發(fā)生雙水解反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳?xì)怏w,所以溶液變渾濁Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,
故答案為:Al-3e-=Al3+、Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑.

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生原電池的工作原理以及應(yīng)用方面的知識(shí),屬于綜合知識(shí)的考查,注意電解質(zhì)環(huán)境以及電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)之間的關(guān)系,難度中等.

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: 題型:選擇題

18.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.非自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定不能發(fā)生
B.在一定條件下,非自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)也能進(jìn)行
C.自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定迅速
D.凡是熵增加的過(guò)程都是自發(fā)過(guò)程

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

16.光氣 (COCl2)是一種重要的化工原料,用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、聚酯類材料的生產(chǎn),工業(yè)上通過(guò)Cl2(g)+CO(g)
?COCl2(g)制備.左圖為此反應(yīng)的反應(yīng)速率隨溫度變化的曲線,圖1為某次模擬實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程中在1L恒容容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化的曲線圖2.回答下列問(wèn)題:

①0-6min內(nèi),反應(yīng)的平均速率v(Cl2)=0.15 mol•L-1•min -1
②若保持溫度不變,在第7min 向體系中加入這三種物質(zhì)各2mol,則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)(填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”);
③若將初始投料濃度變?yōu)閏(Cl2)=0.7mol/L、c(CO)=0.5mol/L、c(COCl2)=0.5mol/L,保持反應(yīng)溫度不變,則最終達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),Cl2的體積分?jǐn)?shù)與上述第6min時(shí)Cl2的體積分?jǐn)?shù)相同;
④隨溫度升高,該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢(shì)是減;(填“增大”、“減小”或“不變”);
⑤比較第8min反應(yīng)溫度T(8)與第15min反應(yīng)溫度T(15)的高低:T(8)<T(15)(填“<”、“>”或“=”).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

13.金屬鎢用途廣泛,主要用于制造硬質(zhì)或耐高溫的合金,以及燈泡的燈絲.高溫下,在密閉容器中用H2還原WO3可得到金屬鎢,其總反應(yīng)為:
WO3 (s)+3H2 (g) $\stackrel{高溫}{?}$W (s)+3H2O (g)
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為$\frac{{c}^{3}({H}_{2}O)}{{c}^{3}({H}_{2})}$.
(2)某溫度下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),H2與水蒸氣的體積比為2:3,則H2的平衡轉(zhuǎn)化率為60%;隨溫度的升高,H2與水蒸氣的體積比減小,則該反應(yīng)為反應(yīng)吸熱(填“吸熱”或“放熱”).
(3)上述總反應(yīng)過(guò)程大致分為三個(gè)階段,各階段主要成分與溫度的關(guān)系如下表所示:
溫度25℃~550℃~600℃~700℃
主要成份WO3      W2O5      WO2        W
第一階段反應(yīng)的化學(xué)方程式為2WO3+H2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$W2O5+H2O;580℃時(shí),固體物質(zhì)的主要成分為W2O5、WO2;假設(shè)WO3完全轉(zhuǎn)化為W,則三個(gè)階段消耗H2物質(zhì)的量之比為1:1:4.
(4)已知:溫度過(guò)高時(shí),WO2 (s)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O2(g);
WO2 (s)+2H2 (g)═W (s)+2H2O (g);△H=+66.0kJ•mol-1
WO2 (g)+2H2(g)═W (s)+2H2O (g);△H=-137.9kJ•mol-1
則WO2 (s)═WO2 (g) 的△H=+203.9 kJ•mol-1
(5)鎢絲燈管中的W在使用過(guò)程中緩慢揮發(fā),使燈絲變細(xì),加入I2可延長(zhǎng)燈管的使用壽命,其工作原理為:W (s)+2I2 (g)$?_{約3000℃}^{1400℃}$WI4 (g).下列說(shuō)法正確的有ab.
a.燈管內(nèi)的I2可循環(huán)使用
b.WI4在燈絲上分解,產(chǎn)生的W又沉積在燈絲上
c.WI4在燈管壁上分解,使燈管的壽命延長(zhǎng)
d.溫度升高時(shí),WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率減慢.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

20.設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是( 。
A.密閉容器中2molNO與1molO2充分反應(yīng),產(chǎn)物的分子數(shù)為2NA
B.一定溫度下,1 L 0.50 mol•L-1 NH4NO3溶液中含氮原子個(gè)數(shù)為NA
C.過(guò)氧化氫分解制得1.12 L O2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為 0.2 NA
D.235g核素${\;}_{92}^{235}$U發(fā)生裂變反應(yīng):${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n$\stackrel{裂變}{→}$${\;}_{38}^{90}$Sr+${\;}_{54}^{136}$Xe+10${\;}_{0}^{1}$n,凈產(chǎn)生的中子(${\;}_{0}^{1}$n)數(shù)為10NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

10.把兩片鉑片插入200g10%CuSO4溶液中進(jìn)行電解,當(dāng)陽(yáng)極析出0.16g氣體時(shí),CuSO4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(消耗水的量忽略不計(jì))是( 。
A.92.37%B.9.2%C.50%D.25%

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

17.如圖,在銀圈和鐵圈的聯(lián)接處吊著一個(gè)絕緣的細(xì)絲,使之平衡,然后小心地從燒杯中央滴入CuSO4溶液.
(1)片刻后可觀察到的現(xiàn)象是銀圈表面析出紅色固體,銀圈向下傾斜
(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是鐵、銀、硫酸銅構(gòu)成原電池,鐵不斷失電子而減少,銀上不斷析出銅,質(zhì)量增加,所以銀圈逐漸向下傾斜.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:多選題

14.一定條件下,在密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng):
NO(g)+CO(g)═$\frac{1}{2}$N2(g)+CO2(g)△H=-373.2kJ•mol-1,達(dá)到平衡后,為提高該反應(yīng)的速率和NO的轉(zhuǎn)化率,采取的正確措施是( 。
A.加催化劑同時(shí)升高溫度B.降低溫度同時(shí)增大壓強(qiáng)
C.充入COD.加催化劑同時(shí)增大壓強(qiáng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

15.1.52g銅鎂合金完全溶解于50mL密度為1.40g/mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸中,得到NO2和N2O4 的混合氣體1120mL (標(biāo)準(zhǔn)狀況),向反應(yīng)后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液,當(dāng)金屬離子全部沉淀時(shí),得到2.54g沉淀.
(1)該濃硝酸的物質(zhì)的量濃度是14.0mol/L;
(2)該合金中銅的物質(zhì)的量是0.02mol;
(3)NO2和N2O4 的混合氣體中,N2O4 的體積分?jǐn)?shù)是20%;
(4)得到2.54沉淀時(shí),加入NaOH溶液的體積是640mL.

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