圖1-6-7是一種正在投入生產(chǎn)的大型蓄電系統(tǒng)。左右兩側(cè)為電解質(zhì)儲罐,中央為電池,電解質(zhì)通過泵不斷在儲罐和電池間循環(huán);電池中的左右兩側(cè)為電極,中間為離子選擇性膜,在電池放電和充電時該膜可允許鈉離子通過;放電前,被膜隔開的電解質(zhì)為Na2S2和NaBr3,放電后,分別變?yōu)镹a2S4和NaBr。

圖1-6-7

(1)左、右儲罐中的電解質(zhì)分別為:左____________,右____________。

(2)寫出電池充電時,陽極和陰極的電極反應(yīng)式。

陽極:________________________________________________,

陰極:________________________________________________。

(3)寫出電池充、放電的反應(yīng)方程式:________________________。

(4)指出在充電過程中鈉離子通過膜的流向:________________________。

解析:能源問題是當(dāng)今社會焦點(diǎn)問題,同時也是高考命題的熱點(diǎn)。本題以一種燃料電池的工作原理為背景來命題,主要考查化學(xué)能如何轉(zhuǎn)變成電能的知識。解答此題要求考生具有扎實(shí)的電化學(xué)知識將所學(xué)知識與現(xiàn)實(shí)問題綜合起來分析的能力。

    根據(jù)題中參加反應(yīng)的物質(zhì)與生成物中S與Br元素的價態(tài)在反應(yīng)前后的變化,判斷在原電池中正極或負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)。NaBr3→NaBr(Br的價態(tài)由→-1,化合價降低),Na2S2→Na2S4(S的價態(tài)由-1→,化合價升高)。

答案:(1)左:NaBr3/NaBr、左:Na2S2/Na2S4(只寫一種也可)

(2)陽極:3NaBr-2e-====NaBr3+2Na+

陰極:Na2S4+2Na++2e-====2Na2S2

(3)2Na2S2+NaBr3Na2S4+3NaBr

(4)充電時,左電極作陽極,右電極作陰極,故Na+的流向?yàn)閺淖蟮接?br/>

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:閱讀理解

某學(xué)生利用如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置探究鹽橋式原電池的工作原理.
按照實(shí)驗(yàn)步驟依次回答下列問題:
(1)導(dǎo)線中電子流向?yàn)?!--BA-->
由a到b(或a→b)
由a到b(或a→b)
(用a、b 表示).
(2)寫出裝置中鋅電極上的電極反應(yīng)式:
Zn-2e-=Zn2+
Zn-2e-=Zn2+
;
(3)若裝置中銅電極的質(zhì)量增加0.64g,則導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為
1.204×1022
1.204×1022
;
(4)裝置中鹽橋中除添加瓊脂外,還要添加KCl的飽和溶液,電池工作時,對鹽橋中的K+、Cl-的移動方向表述正確的是
B
B

A.鹽橋中的K+向左側(cè)燒杯移動、Cl-向右側(cè)燒杯移動
B.鹽橋中的K+向右側(cè)燒杯移動、Cl-向左側(cè)燒杯移動
C.鹽橋中的K+、Cl-都向右側(cè)燒杯移動
D.鹽橋中的K+、Cl-幾乎都不移動
(5)若ZnSO4溶液中含有雜質(zhì)Cu2+,會加速Zn電極的腐蝕、還可能導(dǎo)致電流在較短時間內(nèi)衰減.欲除去Cu2+,最好選用下列試劑中的
B
B
(填代號).
A.NaOH            B.Zn         C.Fe              D.H2SO4
(6)遠(yuǎn)洋輪船的鋼鐵船體在海水中易發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的
吸氧
吸氧
腐蝕.為防止這種腐蝕,通常把船體與浸在海水里的Zn塊相連,或與像鉛酸蓄電池這樣的直流電源的
負(fù)
負(fù)
極(填“正”或“負(fù)”)相連.鋼鐵在呈中性的潮濕環(huán)境下的腐蝕比呈酸性時緩慢,在堿性潮濕環(huán)境下的腐蝕更緩慢,試從化學(xué)平衡角度解釋堿性時比中性時更緩慢原因
O2+4e-+2H2O=4OH-堿性較強(qiáng)時,OH-濃度較大,根據(jù)平衡移動原理,抑制了上述電極反應(yīng)的發(fā)生,所以腐蝕緩慢
O2+4e-+2H2O=4OH-堿性較強(qiáng)時,OH-濃度較大,根據(jù)平衡移動原理,抑制了上述電極反應(yīng)的發(fā)生,所以腐蝕緩慢
(寫出電極反應(yīng)式及必要的文字?jǐn)⑹觯?br />(7)Cu2O是一種半導(dǎo)體材料,可通過如圖2所示的電解裝置制取,電解總反應(yīng)為:2Cu+H2O
 電解 
.
 
Cu2O+H2,陰極的電極反應(yīng)式是
2H++2e-=H2
2H++2e-=H2
.若用鉛酸蓄電池作為電源進(jìn)行電解,當(dāng)蓄電池中有0.2mol H+被消耗時,Cu2O的理論產(chǎn)量為
7.2
7.2
g.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2012?江蘇一模)氫、氮、氧三種元素可以分別兩兩組成如氮氧化物、氮?dú)浠锖蜌溲趸锏,科學(xué)家們已經(jīng)研究和利用其特殊性質(zhì)開發(fā)其特有的功能.
(1)肼(N2H4)的制備方法之一是將NaClO溶液和NH3反應(yīng)制得,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O
NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O

(2)肼可作為火箭發(fā)動機(jī)的燃料,NO2為氧化劑,反應(yīng)生成N2和水蒸氣.
N2+2O2(g)=2NO2(g);△H=+67.7kJ?mol-1
N2H4+O2(g)=N2(g)+2H2O(g);△H=-534kJ?mol-1
寫出肼和NO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g);△H=-1135.7kJ?mol-1
2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g);△H=-1135.7kJ?mol-1

(3)肼-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%~30%的氫氧化鉀溶液.該電池放電時,負(fù)極的電極反應(yīng)式為
N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O
N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O

(4)過氧化氫的制備方法很多,下列方法中原子利用率最高的是
D
D
(填序號).
A.BaO2+H2SO4═BaSO4↓+H2O2
B.2NH4HSO4
 電解 
.
 
(NH42S2O8+H2↑;(NH42S2O8+2H2O═2NH4HSO4+H2O2
C.CH3CHOHCH3+O2→CH3COCH3+H2O2
D.乙基蒽醌法見圖1
(5)根據(jù)本題(4)中B選項(xiàng)的方法,若要制得1mol H2O2,電解時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為
2NA
2NA

(6)某文獻(xiàn)報導(dǎo)了不同金屬離子及其濃度對雙氧水氧化降解海藻酸鈉溶液反應(yīng)速率的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2、圖3所示.

注:以上實(shí)驗(yàn)均在溫度為20℃、w(H2O2)=0.25%、pH=7.12、海藻酸鈉溶液濃度為8mg?L-1的條件下進(jìn)行.圖2中曲線a:H2O2;b:H2O2+Cu2+;c:H2O2+Fe2+;d:H2O2+Zn2+;e:H2O2+Mn2+;圖3中曲線f:反應(yīng)時間為1h;g:反應(yīng)時間為2h;兩圖中的縱坐標(biāo)代表海藻酸鈉溶液的粘度(海藻酸鈉濃度與溶液粘度正相關(guān)).
由上述信息可知,下列敘述錯誤的是
B
B
(填序號).
A.錳離子能使該降解反應(yīng)速率減緩
B.亞鐵離子對該降解反應(yīng)的催化效率比銅離子低
C.海藻酸鈉溶液粘度的變化快慢可反映出其降解反應(yīng)速率的快慢
D.一定條件下,銅離子濃度一定時,反應(yīng)時間越長,海藻酸鈉溶液濃度越。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

生物質(zhì)資源是一種污染小的可再生能源,可由其制得多種化工原料,如甲醛、甲醇和二甲醚等.
(1)甲醛溶液可用于浸制生物標(biāo)本,這主要是利用了甲醛的何種化學(xué)性質(zhì)
 

(2)由生物質(zhì)能獲得的CO和H2,可以合成多種有機(jī)物.當(dāng)CO和H2以物質(zhì)的量1:1催化反應(yīng),其原子利用率達(dá)100%,合成的物質(zhì)可能是
 

a.汽油    b.甲醇    c.甲醛    d.乙酸
(3)工業(yè)上合成甲醇的反應(yīng):CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.8kJ/mol.
若在溫度、容積相同的3個密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測得
反應(yīng)達(dá)到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
1.容器 2.甲 3.乙 4.丙
5.反應(yīng)物投入量 6.1molCO、2molH2 7.l molCH3OH 8.2molCO、4molH2
9.CH30H昀濃度(mol/L) 10.cl 11.c2 12.c3
13.反應(yīng)的能量變化 14.放出Q1kJ 15.吸收Q2kJ 16.放出Q3kJ
17.平衡常數(shù) 18.Kl 19.K2 20.K3
21.反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率 22.a(chǎn)l 23.a(chǎn)2 24.a(chǎn)3
下列說法正確的是
 

A.cl=c2    B.2Q1=Q3  C.KI=K3    D.a(chǎn)2+a3<100%
(4)一定溫度和壓強(qiáng)下,CO和H2催化合成二甲醚的反應(yīng)為:
3H2 (g)+3CO (g)      CH3OCH3 (g)+CO2(g)
若一體積可變的密閉容器中充入3mol H2、3molCO、l mol CH3OCH3、l mol CO2,經(jīng)一定時間達(dá)到平衡,并測得平衡時混合氣體密度是同溫同壓下起始時的1.6倍.平衡時
n(CH3OCH3)=
 
mol.反應(yīng)開始時正、逆反應(yīng)速率的大。簐(正)
 
v(逆)(填‘‘>’’、“<”或“=”),理由是
 

精英家教網(wǎng)
(5)如圖1為綠色電源“直接二甲醚燃料電池”的工作原理示意圖.b電極是
 
極,a電極的反應(yīng)式為
 

(6)利用生物質(zhì)資源過程中會產(chǎn)生SO2,可利用如圖2所示裝置,用電化學(xué)原理生產(chǎn)硫酸為穩(wěn)定持續(xù)生產(chǎn),硫酸溶液的濃度應(yīng)維持不變,則通入SO2和水的質(zhì)量比為
 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

Ⅰ電離平衡常數(shù)(用K表示)的大小可以判斷電解質(zhì)的相對強(qiáng)弱.25℃時,有關(guān)物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如下表所示:
化學(xué)式 HF H2CO3 HClO
電離平衡常數(shù)
(K)
7.2×10-4 K1=4.4×10-7
K2=4.7×10-11
3.0×10-8
(1)物質(zhì)的量濃度均為0.1mol/L的下列四種溶液:①Na2CO3溶液 ②NaHCO3溶液 ③NaF溶液 ④NaClO溶液.依據(jù)數(shù)據(jù)判斷pH由大到小的順序是
 

(2)25℃時,在20mL0.1mol?L-1氫氟酸中加入VmL0.1mol?L-1NaOH溶液,測得混合溶液的pH變化曲線如圖所示精英家教網(wǎng),下列說法正確的是
 

A.pH=3的HF溶液和pH=11的NaF溶液中,由水電離出的c(H+)相等
B.①點(diǎn)時pH=6,此時溶液中,c(F-)-c(Na+)=9.9×10-7mol/L
C.②點(diǎn)時,溶液中的c(F-)=c(Na+
D.③點(diǎn)時V=20mL,此時溶液中c(F-)<c(Na+)=0.1mol?L-1
(3)已知25℃時,①HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l)△H=-akJ?mol-1,
②H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-bkJ?mol-1,
氫氟酸的電離方程式及熱效應(yīng)可表示為
 

(4)長期以來,一直認(rèn)為氟的含氧酸不存在.1971年美國科學(xué)家用氟氣通過細(xì)冰末時獲得HFO,其結(jié)構(gòu)式為H-O-F.HFO與等物質(zhì)的量的H2O反應(yīng)得到HF和化合物A,則每生成1molHF轉(zhuǎn)移
 
mol電子.
Ⅱ氯化硫酰(SO2Cl2)主要用作氯化劑.它是一種無色液體,熔點(diǎn)-54.1℃,沸點(diǎn)69.1℃.氯化硫酰可用干燥的二氧化硫和氯氣在活性炭催化劑存在下反應(yīng)制。
SO2(g)+Cl2(g)精英家教網(wǎng)SO2Cl2(l)△H=-97.3kJ?mol-1
(1)試寫出常溫常壓下化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式:K=
 
;
(2)對上述反應(yīng),若要使化學(xué)平衡常數(shù)K增大,化學(xué)反應(yīng)速率v也增大,可采取的措施是
 
(選填編號).
a.降低溫度                    b.移走SO2Cl2
c.增加反應(yīng)物濃度              d.無法滿足上述條件
(3)下列描述中能說明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是
 
(選填編號).
a.υ(Cl2)=υ(SO2)               b.容器中氣體壓強(qiáng)不隨時間而變化
c.c(Cl2):c(SO2)=1:1           d.容器中氣體顏色不隨時間兩變化
(4)300℃時,體積為1L的密閉容器中充入16.20g SO2Cl2,達(dá)到平衡時容器中含SO2 7.616g.若在上述中的平衡體系中,再加入16.20g SO2Cl2,當(dāng)再次達(dá)平衡時,容器中含SO2的質(zhì)量范圍是
 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:2015屆河北冀州中學(xué)高二上學(xué)期第四次月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

正丁醛是一種化工原料。某實(shí)驗(yàn)小組利用如下裝置合成正丁醛。

發(fā)生的反應(yīng)如下:

CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO

反應(yīng)物和產(chǎn)物的相關(guān)數(shù)據(jù)列表如下:

 

沸點(diǎn)/。c

密度/(g·cm-3)

水中溶解性

正丁醇

11.72

0.8109

微溶

正丁醛

75.7

0.8017

微溶

 

實(shí)驗(yàn)步驟如下:

將6.0gNa2Cr2O7放入100mL燒杯中,加30mL水溶解,再緩慢加入5mL濃硫酸,將所得溶液小心轉(zhuǎn)移至B中。在A中加入4.0g正丁醇和幾粒沸石,加熱。當(dāng)有蒸汽出現(xiàn)時,開始滴加B中溶液。滴加過程中保持反應(yīng)溫度為90—95℃,在E中收集90℃以下的餾分。

將餾出物倒入分液漏斗中,分去水層,有機(jī)層干燥后蒸餾,收集75—77℃餾分,產(chǎn)量2.0g。

回答下列問題:

(1)實(shí)驗(yàn)中,能否將Na2Cr2O7溶液加到濃硫酸中,并說明理由                                      。

(2)加入沸石的作用是                 。若加熱后發(fā)現(xiàn)未加沸石,應(yīng)采取的正確方法是                   。

(3)上述裝置圖中,B儀器的名稱是             ,D儀器的名稱是             。

(4)分液漏斗使用前必須進(jìn)行的操作是       (填正確答案標(biāo)號)。

a.潤濕         b.干燥      c.檢漏         d.標(biāo)定

(5)將正丁醛粗產(chǎn)品置于分液漏斗中分水時,水在       層(填“上”或“下”)

(6)反應(yīng)溫度應(yīng)保持在90—95℃,其原因是                                  。

(7)本實(shí)驗(yàn)中,正丁醛的產(chǎn)率為         %。

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案