如下圖所示，某同學(xué)設(shè)計了一個燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理，其中乙裝置中X為陽離子交換膜。請按要求回答相關(guān)問題:

（1）甲烷燃料電池負(fù)極電極反應(yīng)式是:                                        

（2）石墨電極(C)的電極反應(yīng)式為                                       

（3）若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，有2． 24 L氧氣參加反應(yīng)，則乙裝置中鐵電極上生成的氣體體積為_   L;丙裝置中陰極析出銅的質(zhì)量為       g

（4）某同學(xué)利甲烷燃料電池設(shè)計電解法制取漂白液或Fe(OH)2的實驗裝置(如圖所示)。若用于制漂白液時a為電池_   極，電解質(zhì)溶液最好用_         。若用于制   Fe(OH)2，使用硫酸鈉做電解質(zhì)溶液，陽極選用       作電極。

 

 

【答案】

（1）CH4－8e－＋10OH－=CO32－＋7H2O

（2）2Cl－－2e－=Cl2↑

（3）4．48   12．8

（4）負(fù)  飽和氯化鈉溶液或食鹽水  鐵

【解析】

試題分析：甲為燃料電池，甲烷通入一極為負(fù)極，氧氣通入一極為正極；乙為電解池，F(xiàn)e為陰極，C為陽極，實質(zhì)為電解飽和食鹽水；丙為電解池，粗銅為陽極，精銅為陰極，實質(zhì)為精煉銅。

（1）注意在堿性環(huán)境中進(jìn)行的電極反應(yīng)產(chǎn)物為CO32－；

（2）石墨電極(C)的電極為陽極，陰離子放電；

（3）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2．24L氧氣的物質(zhì)的量為0．1mol，參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0．4mol ;鐵電極為陰極，陽離子放電：2H＋＋2e－=H2，則放出氫氣0．2mol，即為4．48L；丙裝置中陰極反應(yīng)式為：Cu2＋＋2e－=Cu，則析出銅0．2mol，即為12．8g。

（4）用于制漂白液時利用電解飽和氯化鈉溶液或食鹽水，同時利用生成的NaOH溶液吸收生成的Cl2進(jìn)而生成漂白液，因此Cl2要在B極生成才可被NaOH溶液吸收完全。  用于制Fe(OH)2時需要鐵做陽極放電生成亞鐵離子：Fe－2e－=Fe2＋

考點(diǎn)：電化學(xué)的基礎(chǔ)知識。

 

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：

【化學(xué)—選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（15分）

現(xiàn)有七種元素，其中A、B、C、D、E為短周期主族元素，F(xiàn)、G為第四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大。請根據(jù)下列相關(guān)信息，回答問題。

A元素的核外電子數(shù)和電子層數(shù)相等，也是原子半徑最小的元素

B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1

C原子的第一至第四電離能分別是:

I1=738kJ/mol  I2 = 1451 kJ/mol  I3 = 7733kJ/mol  I4 = 10540kJ/mol

D原子核外所有p軌道全滿或半滿

E元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4

F是前四周期中電負(fù)性最小的元素

G在周期表的第七列

 

（1）已知BA5為離子化合物，寫出其電子式           

（2）B基態(tài)原子中能量最高的電子，其電子云在空間有    個方向，原子軌道呈    形

（3）某同學(xué)根據(jù)上述信息，推斷C基態(tài)原子的核外電子排布為，

該同學(xué)所畫的電子排布圖違背了                                         

（4）G位于          族       區(qū)，價電子排布式為                           

（5）DE3 中心原子的雜化方式為         ，用價層電子對互斥理論推測其空間構(gòu)型為              

（6）檢驗F元素的方法是                ，請用原子結(jié)構(gòu)的知識解釋產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是  

                                                                         

（7）F元素的晶胞如下圖所示，若設(shè)該晶胞的密度為a g/cm3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，

F原子的摩爾質(zhì)量為M，則F原子的半徑為             cm

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2012-2013學(xué)年河南省原名校高三下學(xué)期第一次聯(lián)考化學(xué)試卷（解析版） 題型：推斷題

現(xiàn)有七種元素，其中A、B、C、D、E為短周期主族元素，F(xiàn)、G為第四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大。請根據(jù)下列相關(guān)信息，回答問題：

A元素的核外電子數(shù)和電子層數(shù)相等，也是宇宙中最豐富的元素。

B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1。

C原子的第一至第四電離能分別是：I1=738kJ/mol   I2=1451J/mol   I3=7733kJ/mol 

I4=10540kJ/mol  

D原子核外所有p軌道全滿或半滿。

E元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4。

F是前四周期中電負(fù)性最小的元素。

G在周期表的第七列。

 

（1）已知BA5為離子化合物，寫出其電子式__________________________________。

（2）B的基態(tài)原子中能量最高的電子，其電子云在空間有①_________個伸展方向，原子軌道呈②__________________形。

（3）某同學(xué)根據(jù)上述信息，推斷C的基態(tài)原子的核外電子排布圖為：   

該同學(xué)所畫的電子排布圖違背了_________________________。

（4）G位于①_________族②________區(qū)，價電子排布式為③______________________。

（5）DE3分子中，中心原子的雜化方式為①_____________，其分子的立體構(gòu)型為②_____________。

（6）F晶體的晶胞如下圖所示，若設(shè)該晶胞的密度為ag·cm-3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，F(xiàn)原子的摩爾質(zhì)量為M，則F原子的半徑為_____________cm。

 

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2011-2012學(xué)年陜西省高三第七次模擬考試化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

【化學(xué)—選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（15分）

現(xiàn)有七種元素，其中A、B、C、D、E為短周期主族元素，F(xiàn)、G為第四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大。請根據(jù)下列相關(guān)信息，回答問題。

A元素的核外電子數(shù)和電子層數(shù)相等，也是原子半徑最小的元素

B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1

C原子的第一至第四電離能分別是:

I1=738kJ/mol  I2 = 1451 kJ/mol  I3 = 7733kJ/mol  I4 = 10540kJ/mol

D原子核外所有p軌道全滿或半滿

E元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4

F是前四周期中電負(fù)性最小的元素

G在周期表的第七列

 

（1）已知BA5為離子化合物，寫出其電子式           

（2）B基態(tài)原子中能量最高的電子，其電子云在空間有    個方向，原子軌道呈    形

（3）某同學(xué)根據(jù)上述信息，推斷C基態(tài)原子的核外電子排布為，

該同學(xué)所畫的電子排布圖違背了                                         

（4）G位于           族       區(qū)，價電子排布式為                           

（5）DE3 中心原子的雜化方式為          ，用價層電子對互斥理論推測其空間構(gòu)型為              

（6）檢驗F元素的方法是                 ，請用原子結(jié)構(gòu)的知識解釋產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是  

                                                                          

（7）F元素的晶胞如下圖所示，若設(shè)該晶胞的密度為a g/cm3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，

F原子的摩爾質(zhì)量為M，則F原子的半徑為             cm

 

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科目：高中化學(xué) 來源：專項題 題型：填空題

將1.2mol的A氣體充入2L恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：A(g) 2B(g)。在三種不同條件下進(jìn)行實驗，A的物質(zhì)的量隨時間的變化如下圖所示。試回答下列問題：
(1)在實驗1中，反應(yīng)在4s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率=____；4 s時A的轉(zhuǎn)化率=____；此條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K1的值為___。
(2)實驗2與實驗1對比，其可能隱含的反應(yīng)條件是_____。
(3)根據(jù)實驗3與實驗1的圖象比較，可推測該反應(yīng)是____（填“放熱”或 “吸熱”）反應(yīng)。設(shè)實驗1～3的平衡常數(shù)的值分別為K1、K2、K3，則它們之間的關(guān)系為K1____K2___K3（填“>”“=”或“<”）。
(4)為了驗證增大催化劑的表面積、壓強(qiáng)可提高化學(xué)反應(yīng)速率這一結(jié)論，某同學(xué)在 下表實驗1的基礎(chǔ)上又利用該容器設(shè)計了實驗4、5，部分實驗條件及數(shù)據(jù)見下表。 請你完成下表，并在上圖中完成實驗4、5中A的物質(zhì)的量隨時間變化趨勢曲線圖。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

Ⅰ．研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。

（1）已知：2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)  ΔH= —Q1 kJ·mol-1

2NO(g) + O2(g)2NO2(g)  ΔH= —Q2kJ·mol-1

     則反應(yīng)NO2(g) + SO2(g)SO3(g) + NO(g) 的ΔH=         kJ·mol-1。

（2）一定條件下，將NO2與SO2以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生

上述反應(yīng)， 當(dāng)測得上述反應(yīng)平衡時NO2與NO體積比為1:3，

則平衡常數(shù)K＝              。

（3）CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為：

CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。CO在不同溫度下的

平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。該反應(yīng)ΔH        0

（填“>”或“ <”）。

Ⅱ．已知草酸是一種二元弱酸，草酸氫鈉（NaHC2O4）溶液顯酸性。

（1）用離子方程式解釋Na2C2O4溶液顯堿性的原因                       ；

（2）常溫下，比較0.1 mol·L-1NaHC2O4溶液中各種離子濃度的大小關(guān)系                                   ；

Ⅲ．某課外活動小組為了探究的BaSO4溶解度，分別將足量BaSO4放入：a. 5ml 水;b. 40 ml 0.2 mol·L-1的Ba(OH)2溶液；c. 20ml 0.5 mol·L-1的Na2SO4溶液；d. 40ml 0.1 mol·L-1的H2SO4溶液中，溶解至飽和。

（1）以上各溶液中，的濃度由大到小的順序為       ；

A.b>a>c>d        B.b>a>d>c     C.a>d>c>b        D.a>b>d>c

（2）某同學(xué)取同樣的溶液b和溶液d直接混合，則混合溶液的pH值為       （設(shè)混合溶液的體積為混合前兩溶液的體積之和）。

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