有一種節(jié)能的氯堿工業(yè)新工藝,將電解池與燃料電池相組合,相關流程如圖所示(電極未標出):

回答下列有關問題:

(1)通入空氣的電極為                  (寫電極名稱)。燃料電池中陽離子的移動方向                      (“從左向右”或“從右向左”)。

(2)電解池中產(chǎn)生20 mol Cl2,理論上燃料電池中消耗                      mol O2。

(3)a、b、c的大小關系為:                    

(4)以Al和NiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液組成一種新型電池,放電時NiO(OH)轉化為Ni(OH)2,該電池放電時正極反應式是                                          。

 

【答案】

(1)正極     從左向右     (2)10    (3)c>a>b   

(4) NiO(OH)+H2O+ e= Ni(OH)2+ OH

【解析】

試題分析:分析題給裝置圖知,該裝置是以堿性氫氧燃料電池電解飽和食鹽水的裝置;(1)根據(jù)燃料電池的工作原理:負極是燃料氫氣發(fā)生失電子的氧化反應,正極是氧氣發(fā)生得電子得還原反應,則通空氣的電極為正極;原電池中,陽離子交換膜使陽離子通過,陽離子移向正極,從左向右;(2)電解池中產(chǎn)生20mol Cl2,依據(jù)電子守恒,結合電極反應式O2+4e-+2H2O=4OH-,4Cl--4e-=2Cl2↑,計算得到生成氧氣10mol;(3)燃料電池中的離子膜只允許陽離子通過,而燃料電池中正極氧氣得到電子產(chǎn)生OH-,所以反應后氫氧化鈉的濃度升高,即a%小于c%,負極氫氣失電子生成氫離子消耗氫氧根離子,所以b%<a%,得到b%<a%<c%,即c>a>b;(4)以Al和NiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液組成一種新型電池,放電時NiO(OH)轉化為Ni(OH)2,鎳元素的化合價由+3價降為+2價,發(fā)生還原反應,作正極,電極反應式為NiO(OH)+H2O+ e= Ni(OH)2+ OH。

考點:考查原電池、電解池原理應用,電極判斷和電極反應書寫及相關計算。

 

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:

(2012?菏澤二模)有一種節(jié)能的氯堿工業(yè)新工藝,將電解池與燃料電池相組合,相關流程如下圖所示(電極未標出):

回答下列有關問題:
(1)電解池的陰極反應式為
2H++2OH-+2e-=2H2O
2H++2OH-+2e-=2H2O

(2)通入空氣的電極為
正極
正極
,燃料電池中陽離子的移動方向
從左向右
從左向右
(“從左向右”或“從右向左”).
(3)電解池中產(chǎn)生2mol Cl2,理論上燃料電池中消耗
1
1
molO2
(4)a、b、c的大小關系為:
b<a<c
b<a<c
.用準確濃度的鹽酸滴定氫氧化鈉的溶液的濃度需要的玻璃儀器有:
酸式、堿式滴定管、錐形瓶、膠頭滴管
酸式、堿式滴定管、錐形瓶、膠頭滴管

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科目:高中化學 來源:2013-2014學年湖南省株洲市高三第四次月考化學試卷(解析版) 題型:填空題

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回答下列有關問題:

(1)通入空氣的電極為                  (寫電極名稱)。燃料電池中陽離子的移動方向                      (“從左向右”或“從右向左”)。

(2)電解池中產(chǎn)生20 mol Cl2,理論上燃料電池中消耗                      mol O2

(3)a、b、c的大小關系為:                     。

(4)以Al和NiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液組成一種新型電池,放電時NiO(OH)轉化為Ni(OH)2,該電池放電時正極反應式是                                          。

 

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科目:高中化學 來源:2013-2014學年湖南省株洲市高三第四次月考化學試卷(解析版) 題型:填空題

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回答下列有關問題:

(1)通入空氣的電極為                  (寫電極名稱)。燃料電池中陽離子的移動方向                      (“從左向右”或“從右向左”)。

(2)電解池中產(chǎn)生20 mol Cl2,理論上燃料電池中消耗                      mol O2。

(3)a、b、c的大小關系為:                     。

(4)以Al和NiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液組成一種新型電池,放電時NiO(OH)轉化為Ni(OH)2,該電池放電時正極反應式是                                         

 

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(1)通入空氣的電極為                  (寫電極名稱)。燃料電池中陽離子的移動方向                      (“從左向右”或“從右向左”)。

(2)電解池中產(chǎn)生20 mol Cl2,理論上燃料電池中消耗                      mol O2

(3)a、b、c的大小關系為:                    

(4)以Al和NiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液組成一種新型電池,放電時NiO(OH)轉化為Ni(OH)2,該電池放電時正極反應式是                                          。

 

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