【題目】如圖所示某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理的相關(guān)問(wèn)題,其中乙裝置中X為陽(yáng)離子交換膜。請(qǐng)按要求回答相關(guān)問(wèn)題

(1)石墨電極(C)________,甲中甲烷燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為______________________________

(2)若消耗2.24 L(標(biāo)況)氧氣,則乙裝置中鐵電極上生成的氣體體積(標(biāo)況)________ L。

(3)丙中以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅(Al、Zn、Ag、Pt、An等雜質(zhì))的電解精煉下列說(shuō)法正確的是________(填字母)。

A.a(chǎn)電極為純銅

B.粗銅接電源正極發(fā)生還原反應(yīng)

C.CuSO4溶液的濃度保持不變

D.利用陽(yáng)極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬

(4)若丙中以稀H2SO4為電解質(zhì)溶液,電極材料b為鋁,則能使鋁表面生成一層致密的氧化膜,該電極反應(yīng)式為__________________________________________________________。

【答案】 陽(yáng) CH4+10OH-8e===CO+7H2O 4.48 AD 2Al+3H2O-6e===Al2O3 + 6H

【解析】(1)燃料電池中,負(fù)極上投放燃料,所以投放甲烷的電極是負(fù)極,則乙池中鐵為陰極,C為陽(yáng)極;負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:CH4+10 OH--8e-=CO32-+7H2O.

故答案為:陽(yáng);CH4-8e-+10 OH-═CO32-+7H2O;

(2)串聯(lián)電池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等,若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,有2.24L氧氣參加反應(yīng),則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=×4=0.4mol,乙裝置中鐵電極上氫離子放電生成氫氣,設(shè)生成氫氣的體積為xL;

2H++2e-=H2

2mol 22.4L

0.4mol xL

x=4.48,故答案為:4.48;

(3)電解精煉銅時(shí)利用了電解原理,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,也有少量轉(zhuǎn)化為熱能;電解精煉時(shí)粗銅做陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng),精銅做陰極,陰極上發(fā)生還原反應(yīng);電解時(shí),溶液中的陽(yáng)離子發(fā)生變化,銅離子濃度逐漸減小,鋅離子等濃度逐漸增大;粗銅中的不活潑金屬不能失電子,以陽(yáng)極泥的形式沉積在陽(yáng)極附近,故答案為AD;

(4)電解池的陽(yáng)極材料是鋁時(shí),則該電極反應(yīng)是鋁本身失電子的過(guò)程,即2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+,陰極發(fā)生陽(yáng)離子的得電子過(guò)程,在酸溶液中,為6H++6e-=3H2,故答案為:2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在一定溫度下有甲、乙兩容積相等的密閉容器(兩容器容積保持不變)。

(1)向甲容器中通入3 mol N2和4 mol H2,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),生成NH3 amol。此時(shí),NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是_____________。(用含有“a”的表達(dá)式表示)。若在達(dá)到平衡狀態(tài)的甲容器中通入少量的N2,則達(dá)到新平衡時(shí),體系中N2的體積分?jǐn)?shù)將_____________(選填“增大”、“減小”或“不變”)。

(2) 若起始時(shí),向乙中通入6mol N2和8mol H2,達(dá)到平衡時(shí),生成的NH3的物質(zhì)的量為b mol, (選填“>”、“<”或“=”)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)用品的使用或操作的敘述中,正確的是( )

A. 用紅色石蕊試紙檢驗(yàn)溶液的酸性

B. 容量瓶配制準(zhǔn)確濃度的溶液,但不能作為反應(yīng)容器使用

C. 配制稀硫酸時(shí),先向燒杯中注入濃硫酸,再加水稀釋

D. 稱量NaOH固體時(shí),將NaOH直接放在托盤(pán)上的紙上

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】第四屆中國(guó)工業(yè)大獎(jiǎng)于2016年12月11日在北京頒獎(jiǎng),獲獎(jiǎng)項(xiàng)目之一為國(guó)家級(jí)一類抗癌新藥——鹽酸?颂婺岬难邪l(fā)。它的關(guān)鍵中間體G的一種合成路線如下:

己知:①A分子中只有一種化學(xué)環(huán)境的氫;

TsCl

(1)A的名稱為______________。

(2)G中所含官能團(tuán)的名稱是______________; E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___________________。

(3)由B生成C的反應(yīng)類型是_____________,由F生成G的反應(yīng)類型是______________。

(4)PEO是由A在烴基鋁催化下加聚而成的線型髙分子,該加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。

(5)三取代芳香族化合物WD的同分異構(gòu)體。W既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)和水解反應(yīng),又能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。1molW最多可與4molNaOH反應(yīng),W的核磁共振氫譜只有4組峰。W的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_________________

(6)參照上述合成路線, 以鄰硝基甲苯()和乙醇為原料(無(wú)機(jī)試劑任選),設(shè)計(jì)制備鄰氨基苯甲酸乙酯()的合成路線。_________________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列各組中的兩物質(zhì)作用時(shí),反應(yīng)條件或反應(yīng)物用量的改變,對(duì)生成物沒(méi)有影響的是( )

ANa2O2CO2 BNaO2 CNaOH CO2 DCO2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】25℃時(shí),下列溶液中的微粒濃度的關(guān)系正確的是

A. pH=4的CH3COOH溶液中,由水電離出來(lái)的c(H)=1.0×10-4mol·L-1

B. 物質(zhì)的量濃度相等的①(NH42SO3溶液和②NH4HSO4溶液中的c():①<②

C. pH=3的0.1mol·L-1NaHC2O4溶液中:

D. 0.1mol·L-1的Na2CO3溶液中:

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是

ANaHCO3Na2CO3混和物6.85 g溶于水制成100 mL溶液,其中c(Na)1 mol·L-1,該溶液中加入一定量鹽酸恰好完全反應(yīng)將溶液蒸干后,所得固體質(zhì)量無(wú)法計(jì)算

B.將54.4 g鐵粉和氧化鐵的混合物中加入4.0mol/L200 mL的稀硫酸,恰好完全反應(yīng),放出氫氣4.48 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN不顯紅色,且無(wú)固體剩余物,反應(yīng)后得到FeSO4的物質(zhì)的量是0.8mol

C.現(xiàn)向一密閉容器中充入1mol N23mol H2,在一定條件下使該反應(yīng)發(fā)生,達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),N2、H2NH3的物質(zhì)的量濃度一定相等

D.某溶液中可能含有H+Na+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42+ 等離子,當(dāng)向該溶液中加入某濃度的NaOH溶液時(shí),發(fā)現(xiàn)生成沉淀的物質(zhì)的量隨NaOH溶液的體積變化如圖所示,由此可知,該溶液中肯定含有的陽(yáng)離子是H+、NH4+、Mg2+、Al3+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】電解池是將()能轉(zhuǎn)化為()能的裝置

A. 化學(xué) 化學(xué) B. 電 電 C. 化學(xué) 電 D. 電 化學(xué)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】I.控制變量法是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的—種常用方法,如表是某課外興趣小組研究等物質(zhì)的量濃度的稀硫酸和鋅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(計(jì)算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)—位),分析以下數(shù)據(jù),回答下列問(wèn)題:

序號(hào)

硫酸的體積 /mL

鋅的質(zhì)量/g

鋅的形狀

溫度/℃

完全溶于酸的 時(shí)間/s

生成硫酸鋅的質(zhì)量/g

50.0

2.0

薄片

15

200

m1

50.0

2.0

薄片

25

100

m2

50.0

2.0

顆粒

25

70

m3

50.0

2.0

顆粒

35

35

m4

50.0

2.0

粉末

25

t1

5.0

50.0

4.0

粉末

25

t2

m5

50.0

6.0

粉末

25

t3

14.9

50.0

8.0

粉末

25

t4

19.3

50.0

10.0

粉末

25

t5

19.3

(1)實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②表明_____對(duì)反應(yīng)速率有影響;研究鋅的形狀對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí),最好選取實(shí)驗(yàn)_______ (填3個(gè)實(shí)驗(yàn)序號(hào))。

(2)下列數(shù)據(jù)推斷正確的是______________________

A. t1<70 B.t1>t4 C.m12 D.m6=19.3

(3)若采用與實(shí)驗(yàn)①完全相同的條件,但向反應(yīng)窗口中滴加少量硫酸銅溶液,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率明顯加快,原因是___________________________________。

(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算:硫酸的物質(zhì)的量濃度是_________________mol/L。

II.己知在 25℃、l0l kPa 下,2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),現(xiàn)將 2molNO、2.4molCO通入恒容密閉容器中,反應(yīng)過(guò)程中部分物質(zhì)的濃度變化如圖所示。

(1) 015min 內(nèi),v(CO2) =__________________。

(2)該反應(yīng)的速率時(shí)間圖像如下圖中左圖所示。若其他條件不變,僅在反應(yīng)前加入合適的催化劑,其速率時(shí)間圖像如下圖中右圖所示。以下說(shuō)法正確的是______(填對(duì)應(yīng)字母)。

A.a1>a2 B.b12 C.t1>t2

(3) 一定條件下,己知反應(yīng)NO2(g)+SO2(g) NO(g)+SO3(g),將NO2與SO2以體積比1 :2置于2L密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____

a.體系壓強(qiáng)保持不變 b.混合氣體顏色保持不變

c.NO2與SO2的體積比保持不變 d.每消耗lmol SO2的同時(shí)生成lmol NO

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