【題目】如圖是一個(gè)甲烷燃料電池工作時(shí)的示意圖，乙池中的兩個(gè)電極一個(gè)是石墨電極，一個(gè)是鐵電極，工作時(shí)N電極的質(zhì)量減少，請(qǐng)回答下列問題：

(1)M電極的材料是_____， 其電極反應(yīng)式為：_______。N的電極名稱是_____，其電極反應(yīng)式為：_____。

(2)通入O2的鉑電極的電極反應(yīng)式為：________。

(3)在此過程中，乙池中某一電極析出金屬銀4.32g時(shí)，甲池中理論上消耗氧氣為_____L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。

【答案】石墨 2Ag++2e﹣═2Ag 陽極 Fe﹣2e﹣═Fe2+ O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣ 0.224

【解析】

（1）堿性甲烷電池為原電池，通入甲烷的電極是負(fù)極，通入氧氣的電極是正極，乙池有外接電源，屬于電解池，工作時(shí)N電極的質(zhì)量減少，所以N是陽極鐵電極，M是陰極，是石墨電極，根據(jù)燃料電池和電解池的工作原理回答；

（2）燃料電池的正極上是氧氣發(fā)生得電子的還原反應(yīng)；

（3）電解硝酸銀溶液時(shí)，陰極反應(yīng)式為Ag++e-=Ag，陽極反應(yīng)式為4OH--4e-=O2↑+2H2O，結(jié)合電子的轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量的判斷進(jìn)行計(jì)算。

（1）由上述分析可知，M為陰極，電極材料為石墨；M極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為：2Ag++2e﹣═2Ag或Ag++e﹣═Ag；N電極為陽極，其電極反應(yīng)式為：Fe﹣2e﹣═Fe2+，

故答案為：石墨；2Ag++2e﹣═2Ag或Ag++e﹣═Ag；陽極；Fe﹣2e﹣═Fe2+；

（2）氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，電解質(zhì)溶液為堿性，其電極反應(yīng)式為：O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣，

故答案為：O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣；

（3）n(Ag)==0.04mol，根據(jù)Ag++e=Ag可知轉(zhuǎn)移電子為0.04mol，甲池中通入氧氣的一極為正極，反應(yīng)式為2O2+8H++8e=4H2O，則消耗n(O2)=×0.04mol=0.01mol，V(O2)=0.01mol×22.4L/mol=0.224L，

故答案為：0.224。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】一定溫度下將Cl2緩慢通入水中。當(dāng)通入的Cl2體積為V1時(shí)達(dá)到飽和，溶液中c(H+）變化如圖中曲線a。已知Cl2的溶解度隨溫度升高而迅速降低，下列敘述中正確的是（ ）

A.將飽和氯水加水稀釋，溶液中c(H+)變化如曲線b

B.將飽和氯水降低溫度，溶液中c(H+)變化如曲線c

C.在飽和氯水中加入NaOH使pH＞7，所得溶液中存在下列關(guān)系：c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(ClO-)

D.在飽和氯水中加入NaOH使pH=7，所得溶液中存在下列關(guān)系：c(Na+)＞c(ClO-)＞c(Cl-)＞c(HClO)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】金屬是重要但又匱乏的戰(zhàn)略資源。從廢舊鋰電池的電極材料（主要為附在鋁箔上的LiCoO2，還有少量鐵的氧化物）中回收鈷的一種工藝流程如圖：

請(qǐng)回答下列問題：

(1)在焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，可用鈷玻璃觀察鉀元素的焰色，該鈷玻璃的顏色為__。

(2)溶液A中溶質(zhì)除NaOH外，還有__。

(3)如將硫酸改為鹽酸浸取“鈷渣“，也可得到Co2+。

①浸取時(shí)，為提高”鈷渣”中浸取率，可采取的措施有__（任寫一條）。

②工業(yè)生產(chǎn)中一般不用鹽酸浸取“鈷渣”，其原因是__。

③“鈷渣”中LiCoO2溶解時(shí)的離子方程式為__。

(4)在“濾液1”中加入20﹪Na2CO3溶液，目的是__；檢驗(yàn)“濾液1”中Fe2+是否完全被氧化、不能用酸性KMnO4溶液，原因是__。

(5)”鈷沉淀”的化學(xué)式可表示為CoCO3·yCo(OH)2。稱取5.17g該樣品置于硬質(zhì)玻璃管中，在氮?dú)庵屑訜�。使樣品完全分解�?/span>CoO，生成的氣體依次導(dǎo)入足量的濃硫酸和堿石灰中，二者分別增重0.54g和0.88g。則“鈷沉淀”的化學(xué)式為__。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】連二亞硫酸鈉（Na2S2O4)俗稱保險(xiǎn)粉，可用作食品保鮮劑（不直接加入食品中，安全、衛(wèi)生），還可用于紙漿、肥皂等的漂白劑。Na2S2O4易溶于水，難溶于乙醇。在堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定，在空氣中易被氧化�；卮鹣铝袉栴}：

(1)Na2S2O4用于保鮮劑時(shí)能去除O2，先生成Na2SO3并緩慢釋放SO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

(2)鋅粉法制備Na2S2O4的工藝流程如圖所示：

①實(shí)驗(yàn)室可用濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)制取SO2，并希望能控制反應(yīng)速度，圖中可選用的發(fā)生裝置是________（填字母）。

②工業(yè)上常將鋅塊進(jìn)行預(yù)處理得到鋅粉—水懸濁液，其目的是_______。步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

③在步驟.中得到的Na2S2O4固體要用乙醇洗滌，其優(yōu)點(diǎn)是_______。

(3)目前，我國(guó)普遍采用甲酸鈉法生產(chǎn)連二亞硫酸鈉，其原理是先將HCOONa和燒堿加人乙 醇水溶液液中，然后通入SO2發(fā)生反應(yīng)，有CO2氣體放出，總反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________。

(4)連二亞硫酸鈉的分析檢測(cè)。鐵氰化鉀法：鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]是一種比較弱的氧化劑，其具有強(qiáng)氧化劑所沒有的選擇性氧化性，能將S2O42-氧化為SO32-，[Fe(CN)6]3-還原為[Fe(CN)6]4-。取50.00mLNa2S2O4樣品溶液，用0.02molL-1的K3[Fe(CN)6]標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，消耗10.00mL。該樣品中Na2S2O4的含量為_______gL-1。(以SO2計(jì))

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】已知：X(g)＋3Y(g)2Z(g)，一定條件下，0.3 mol X(g)與0.3 mol Y(g)在體積為1 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)。下列圖示合理的是

A. A B. B C. C D. D

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】甲烷水蒸氣的重整反應(yīng)是工業(yè)制備氫氣的重要方式，其化學(xué)反應(yīng)方程式為CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)�；卮鹣铝袉栴}：

（1）已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H1=-890.3kJ·mol-1

CO(g)+O2(g)=CO(g) H2=-283.0kJ·mol-1

H2(g)+O2(g)=H2O(l) H3=-285.8kJmol-1

CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H4=-41.0kJmol-1

則甲烷水蒸氣重整反應(yīng)的△H=__kJ·mol-1。

（2）通過計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)，對(duì)400~1200℃、操作壓強(qiáng)為0.1MPa條件下，不同水碳比(1~10)進(jìn)行了熱力學(xué)計(jì)算，反應(yīng)平衡體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與水碳比、平衡溫度的關(guān)系如圖所示。

①H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與水碳比(1~10)的關(guān)系是平衡溫度一定時(shí)，__；其原因是__。

②據(jù)模擬實(shí)驗(yàn)可知，平衡溫度為900℃，水碳比為1.0時(shí)，H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.6，CH4的轉(zhuǎn)化率為__，其壓強(qiáng)平衡常數(shù)為__；反應(yīng)速率方程為v=kp(CH4)p-1(H2)，此時(shí)反應(yīng)速率=__(已知：氣體分壓=氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)×總壓，速率方程中k為速率常數(shù))。

（3）厭氧細(xì)菌可將葡萄糖轉(zhuǎn)化為CH4和H2，pH為5.5時(shí)不同熱預(yù)處理溫度和時(shí)間下的甲烷和氫氣的產(chǎn)率如圖所示，若要提高H2的產(chǎn)率，最佳溫度為__；與甲烷水蒸氣重整制氫相比其優(yōu)點(diǎn)有__(至少寫兩點(diǎn))。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】在2 L的密閉容器中，發(fā)生以下反應(yīng)：2A(g)＋B(g) 2C(g)＋D(g)，若最初加入的A和B都是4 mol，在前10 s A的平均反應(yīng)速率為0.12 mol/(L·s)，則10 s時(shí)，容器中B的物質(zhì)的量是(　　)

A.3.4 molB.3.2 molC.2.8 molD.1.2 mol

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【題目】工業(yè)、上常用鈦鐵礦[主要成分為FeTiO3(鈦酸亞鐵，不溶于水)、Fe2O3及少量SiO2雜質(zhì)]作原料，制取二氧化鈦及鐵紅，其生產(chǎn)流程如圖：

已知：TiO2+易水解，只能存在于強(qiáng)酸性溶液中。

回答下列問題：

（1）鈦鐵礦用硫酸溶解時(shí)，過濾所得濾渣的成分是__(填化學(xué)式)。

（2）從溶液B中得到FeSO4·7H2O晶體的操作是__、過濾、洗滌、干燥。

（3）溶液C中加入NH4HCO3，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是__。

（4）煅燒FeCO3，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是__。

（5）流程中加入Na2CO3粉末得到固體TiO2·nH2O。請(qǐng)結(jié)合TiO2+的水解平衡原理解釋其原因：__。

（6）用如圖所示裝置(熔融CaF2-CaO作電解質(zhì))獲得金屬鈣，并用鈣還原TiO2制取金屬鈦。陽極反應(yīng)式是__，反應(yīng)過程中CaO的物質(zhì)的量__(填“減小”“不變”或“增大”)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】為了探究乙二酸的不穩(wěn)定性、弱酸性和還原性，某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。

[查閱資料]乙二酸俗稱草酸，草酸晶體(H2C2O4·2H2O)在100℃時(shí)開始升華，157℃時(shí)大量升華并開始分解；草酸蒸氣在低溫下迅速冷凝為固體；草酸鈣不溶于水，草酸蒸氣能使澄清石灰水變渾濁。

I.乙二酸的不穩(wěn)定性：根據(jù)草酸晶體的組成，猜想其受熱分解產(chǎn)物為CO、CO2和H2O。

（1）請(qǐng)用下列裝置組成一套探究并驗(yàn)證其產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)回答下列問題：

①裝置的連接順序?yàn)椋?/span>A→D→____→____→F→E→C→G。

②裝置中冰水混合物的作用是____。

③整套裝置存在不合理之處為____。

Ⅱ.乙二酸的弱酸性：

該小組同學(xué)為驗(yàn)證草酸性質(zhì)需0.1mol/L的草酸溶液480mL。

（2）配制該溶液需要草酸晶體____g。

（3）為驗(yàn)證草酸具有弱酸性設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)，其中能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/span>____。

A.將草酸晶體溶于含酚酞的NaOH溶液中，溶液褪色

B.測(cè)定0.1mol/L草酸溶液的pH

C.將草酸溶液加入Na2CO3溶液中，有CO2放出

D.測(cè)定草酸鈉溶液的pH

（4）該小組同學(xué)將0.1mol/L草酸溶液和0.1mol/L的NaOH等體積混合后，測(cè)定反應(yīng)后溶液呈酸性，則所得溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>____。

Ⅲ.乙二酸的還原性：

（5）該小組同學(xué)向用硫酸酸化的KMnO4溶液中滴入過量的草酸溶液，發(fā)現(xiàn)酸性KMnO4溶液褪色，從而判斷草酸具有較強(qiáng)的還原性。該反應(yīng)的離子方程式為____。

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