【題目】熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視。某燃料電池以熔融的K2CO3(其中不含O2-和HCO3-)為電解質(zhì),以丁烷為燃料,以空氣為氧化劑,以具有催化作用和導(dǎo)電性能的稀土金屬材料為電極。該燃料電池負(fù)極電極反應(yīng)式為:2C4H10+26CO32--52e- =34CO2+10H2O。
試回答下列問題:
(1)該燃料電池的化學(xué)反應(yīng)方程式為 ;
(2)正極電極反應(yīng)式為 。
(3)為了使該燃料電池長時間穩(wěn)定運(yùn)行,電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定。為此,必須在通入的空氣中加入一種物質(zhì),加入的物質(zhì)是 ,它來自 。
(4)某學(xué)生想用該燃料電池和右圖所示裝置來電解飽和食鹽水
①寫出反應(yīng)的離子方程式 。
②將濕潤的淀粉KI試紙放在該裝置附近,發(fā)現(xiàn)試紙變藍(lán),待一段時間后又發(fā)現(xiàn)藍(lán)色褪去,這是因?yàn)檫^量的Cl2將生成的I2氧化。若反應(yīng)的Cl2和I2的物質(zhì)的量之比為5:1,且生成兩種酸。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
③若電解后得到200mL 3.25mol/LNaOH溶液,則消耗C4H10 的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為 mL。
【答案】(1)2C4H10+13O2=8CO2+10H2O;
(2)O2+2CO2 +4e-=2CO32-
(3)CO2;負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物
(4)①2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- ;②5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3;③560
【解析】
試題分析:(1)該電池中,丁烷和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水,反應(yīng)方程式為:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O,故答案為:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O;
(2)燃料電池中負(fù)極上是燃料失電子的氧化反應(yīng)子,電極反應(yīng)式為:2C4H10+26CO32--52e-=34CO2+10H2O;故答案為:2C4H10+26CO32--52e-=34CO2+10H2O;
(3)由于原電池的負(fù)極產(chǎn)物有水生成,所以負(fù)極必有CO32-參加反應(yīng),同時根據(jù)碳守恒可知必需通入CO2,二氧化碳可以來自負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物,故答案為:CO2;負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物;
(4))①電解飽和食鹽水時,陽極上氯離子放電生成氯氣,陰極上氫離子放電生成氫氣,同時還生成氫氧化鈉,離子方程式為:2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-,故答案為:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-;
②氯氣氧化KI生成碘單質(zhì)遇淀粉變藍(lán),離子反應(yīng)為Cl2+2I-═I2+2Cl-,過量的Cl2將生成的I2又氧化,若反應(yīng)的Cl2和I2物質(zhì)的量之比為5:1,且生成兩種酸,Cl元素的化合價(jià)降低,生成鹽酸,I元素的化合價(jià)升高,由電子守恒可知,5×2×(1-0)=1×2×(x-0),解得x=+5,生成物為碘酸,該化學(xué)反應(yīng)為5Cl2+I2+6H2O═2HIO3+10HCl,故答案為:5Cl2+I2+6H2O═2HIO3+10HCl;
③氫氧化鈉的物質(zhì)的量=3.25mol/L×0.2L=0.65mol,根據(jù)2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-知,生成0.65mol氫氧化鈉時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=×2=0.65mol,串聯(lián)電池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等,所以丁烷的體積=×22.4L/mol=560mL,故答案為:560。
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用 0.50 mol/L NaOH 溶液和 0.50 mol/L H2SO4 溶液進(jìn)行中和熱的測定。
Ⅰ.配制 0.50 mol/L NaOH 溶液
(1)實(shí)驗(yàn)中大約要使用 245 mL NaOH 溶液,則至少需要稱量 NaOH 固體 g。
(2)從表中選擇稱量 NaOH 固體所需要的儀器 (填序號)。
Ⅱ.測定中和熱的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
(3)寫出稀硫酸和稀 NaOH 溶液反應(yīng)表示中和熱的熱化學(xué)方程式 (中和熱為 57.3 kJ/mol)。
①溫度差的平均值為__________。
②使硫酸與 NaOH 溶液混合均勻的正確操作是 (填字母)。
A.用溫度計(jì)小心攪拌 B.揭開硬紙片用玻璃棒攪拌
C.輕輕地振蕩燒杯 D.用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?/span>
③近似認(rèn)為 0.50 mol/L NaOH 溶液和 0.50 mol/L 硫酸的密度都是 1g/cm3,中和后生成溶液的比熱容 c = 4.18 J/(g·℃),則中和熱 Δ H= ________(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位)。
④上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果與 57.3 kJ/mol 有偏差,產(chǎn)生偏差的原因可能是__________(填字母)。
A.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差
B.量取 NaOH 溶液的體積時仰視讀數(shù)
C.分多次把 NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中
D.用溫度計(jì)測定 NaOH 溶液起始溫度后直接測量 H2SO4 溶液的溫度
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是( )
A、同溫同壓下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH相同
B、已知甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為ΔH=-890.3 kJ/mol 則甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:CH4 (g) + 2O2 (g) = CO2(g) + 2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ/mol
C、一定條件下,0.5 mol N2 和1.5 mol H2在密閉容器中充分反應(yīng)生成NH3,放熱19.3 kJ,其熱化學(xué)方程式為:N2 (g)+ H2 (g)2NH3(g) ΔH =-38.6 kJ/mol
D、2H+(aq)+SO42-(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】利用硫鐵礦(主要成分FeS2)生產(chǎn)硫酸和綠礬(FeSO4·7H2O)的工業(yè)流程示意圖如下:
(1)沸騰爐中,硫鐵礦進(jìn)行粉碎處理的目的是 。
(2)接觸室中,發(fā)生的主要反應(yīng)是SO2與O2的反應(yīng),其化學(xué)方程式是 。
(3)反應(yīng)釜中,燒渣經(jīng)過反應(yīng)轉(zhuǎn)化為溶液I和固體。
① 燒渣中的FeS在反應(yīng)中做 劑(填“氧化”或“還原”)。
② 溶液I中所含溶質(zhì)的化學(xué)式是 。
(4)操作a的主要步驟是:加熱濃縮、 、過濾洗滌。
(5)流程中,固體X可以選擇硫鐵礦(FeS2)或 ;當(dāng)固體X為硫鐵礦(FeS2)時,將溶液I與固體X發(fā)生反應(yīng)的離子方程式補(bǔ)充完整:
FeS2+ + ===Fe2++SO42-+
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】以下反應(yīng)會導(dǎo)致溶液導(dǎo)電性減弱最明顯的是( )
A. Na2SO4溶液加入BaCl2固體
B. Ba(OH)2溶液中加入CuSO4(少量)固體
C. NaOH溶液通入HCl
D. H2O中加入NaCl固體
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】合成氨及其相關(guān)工業(yè)中,部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:
下列說法不正確的是
A.甲、乙、丙三種物質(zhì)中都含有氮元素
B.反應(yīng)II、III和Ⅳ的氧化劑相同
C.VI的產(chǎn)物可在上述流程中被再次利用
D.V中發(fā)生反應(yīng):NH3+CO2+H2O+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有反應(yīng):mA(g)+nB(g) pC(g),達(dá)到平衡后,當(dāng)升高溫度時,B的轉(zhuǎn)化率變大;當(dāng)減小壓強(qiáng)時,混合體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小,則:
(1)該反應(yīng)的逆反應(yīng)為 熱反應(yīng),且m+n p(填“>”“=”“<”)。
(2)減壓使容器體積增大時,A的質(zhì)量分?jǐn)?shù) (填“增大”“減小”或“不變”,下同)
(3)若加入B(維持體積不變),則A的轉(zhuǎn)化率 。
(4)若升高溫度,則平衡時B、C的濃度之比將 。
(5)若加入催化劑,平衡時氣體混合物的總物質(zhì)的量 。
(6)若B是有色物質(zhì),A、C均無色,則加入C(體積不變)時混合物顏色 ,而維持容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,充入氖氣時,再次建立平衡時與原平衡相比,氣體混合物顏色 。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com