如图所示,某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题:
(1)通入氧气的电极为_______ (填“正极”或“负极”),负极的电极反应式为_______ 。
(2)铁电极为_______ (填“阳极”或“阴极”),石墨电极(C)的电极反应式为_______ 。
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将_______ (填“增大”“减小”或“不变”)
(4)若在标准状况下,有2.24L氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为_______ (用为阿伏加德罗常数的值表示)。
(5)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。该工艺的相关物质运输与转化关系如图所示(其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过)。
分析图可知,氢氧化钠的质量分数为a%、b%、c%,由大到小的顺序为_______ 。
根据要求回答相关问题:
(1)通入氧气的电极为
(2)铁电极为
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将
(4)若在标准状况下,有2.24L氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为
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分析图可知,氢氧化钠的质量分数为a%、b%、c%,由大到小的顺序为
更新时间:2023-02-17 12:43:15
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【推荐1】NO2和N2O4之间发生反应:N2O42NO2,一定温度下,体积为2L的密闭容器中,各物质的物质的量随时间变化的关系如图所示。请回答下列问题:
(1)曲线____________ (填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间的变化曲线。在0到1min中内用X表示该反应的速率是________________ ,该反应达最大限度时Y的转化率_______ 。
(2)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中 v(NO2)=0.3 mol·L-1·min-1,乙中y(N2O4)=0.2 mol·L-1·min-1,则__________ 中反应更快。
(3)下列描述能表示反应达平衡状态的是______________________ 。
A.容器中X与Y的物质的量相等
B.容器内气体的颜色不再改变
C.2v(X)=v(Y)
D.容器内气体的平均相对分子质量不再改变
E.容器内气体的密度不再发生变化
(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理如右图,该电池在使用过程中石墨Ⅱ电极上生成氧化物Y(N2O5),则石墨I电极是______________ (填“正极”或“负极”),石墨Ⅱ的电极反应式为_________________________________ 。
(1)曲线
(2)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中 v(NO2)=0.3 mol·L-1·min-1,乙中y(N2O4)=0.2 mol·L-1·min-1,则
(3)下列描述能表示反应达平衡状态的是
A.容器中X与Y的物质的量相等
B.容器内气体的颜色不再改变
C.2v(X)=v(Y)
D.容器内气体的平均相对分子质量不再改变
E.容器内气体的密度不再发生变化
(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理如右图,该电池在使用过程中石墨Ⅱ电极上生成氧化物Y(N2O5),则石墨I电极是
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐2】我国科学家研究Li-CO2电池,取得了重大科研成果。回答下列问题:
(1)Li-CO2电池中,Li为单质锂片,则该电池中的CO2在_______ (填“正”或“负”)极发生电化学反应。研究表明,该电池反应产物为碳酸锂和单质碳,且CO2电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤进行,写出步骤Ⅲ的离子方程式
Ⅰ.2CO2+2e-=C2O
Ⅱ.C2O=CO2+CO
Ⅲ._______
Ⅳ.CO+2Li+=Li2CO3
(2)研究表明,在电解质水溶液中,CO2气体可被电化学还原。CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为_______ 。
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【推荐3】图中A、B为多孔碳惰性电极,C、D为铂夹,夹在浸过Na2SO4溶液和酚酞的湿滤纸条两端;a、b为电源两极。实验前,往两支试管中充满KOH溶液并倒立于盛有KOH溶液的水槽中。实验时,断开K1,闭合K2、K3,通电一段时间,两支试管收集的气体体积如图所示。根据要求回答问题:
(1)电源的a极为_______ 极(填“正”或“负”);
(2)铂夹C上发生反应的电极反应式为_______ ;
(3)装置通直流电时,下列判断不正确的是_______ 。
①电极A上发生氧化反应 ②电子沿a→C→D→b 路径流动
③片刻后D点附近c()增大 ④片刻后可观察到滤纸C点变红色
(4)现切断K2、K3,闭合K1,观察到电流表指针偏转。电极A上的电极反应式为_______ 。
(5)特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂(LiCoO2)电池,其工作原理如图,A极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料。隔膜只允许特定的离子通过,电池反应式为:LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2,则放电时负极的电极反应式为_______ ,充电时,电极B应与直流电源的_______ 极(填“正”或“负”)连接,此时该电极的电极反应式为_______ 。
(1)电源的a极为
(2)铂夹C上发生反应的电极反应式为
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解题方法
【推荐1】铁及其化合物在日常生产生活中用途广泛,利用FeSO4制备还原铁粉的工业流程如下:
实验室中可用FeSO4(用铁粉和稀硫酸反应制得)和NH4HCO3溶液在如下装置模拟上述流程中的“转化”环节。
(1)装置A的仪器名称是________ ,装置B中盛放的药品是________ 。
(2)实验过程中,欲将生成的FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合,操作方法是____________________ 。FeSO4溶液要现用现配制的原因是_____________________ 。
(3)干燥过程的主要目的是脱去产物FeCO3中的游离水,该过程中会有少量FeCO3在空气中被氧化为FeOOH,该反应的化学方程式为_________________________________________ ,取干燥后的FeCO3样品24.98 g,与炭混合后焙烧,最终得到还原铁粉12.32 g,计算样品中FeCO3的质量分数________ %(计算结果取整数)。
(4)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型净水剂.用如图装置可以制取少量高铁酸钠.写出在用电解法制取高铁酸钠时,阳极的电极反应式___________________
(5)25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 ,此温度下,若实验室中配制2.5mol/L 100mL硫酸铁溶液,为使配制过程中不出现浑浊,则至少需要加入10mol/L的硫酸______ mL(忽略加入硫酸的体积)。
实验室中可用FeSO4(用铁粉和稀硫酸反应制得)和NH4HCO3溶液在如下装置模拟上述流程中的“转化”环节。
(1)装置A的仪器名称是
(2)实验过程中,欲将生成的FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合,操作方法是
(3)干燥过程的主要目的是脱去产物FeCO3中的游离水,该过程中会有少量FeCO3在空气中被氧化为FeOOH,该反应的化学方程式为
(4)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型净水剂.用如图装置可以制取少量高铁酸钠.写出在用电解法制取高铁酸钠时,阳极的电极反应式
(5)25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 ,此温度下,若实验室中配制2.5mol/L 100mL硫酸铁溶液,为使配制过程中不出现浑浊,则至少需要加入10mol/L的硫酸
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解题方法
【推荐2】铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:
注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(1)滤渣的成分_______ ,“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_______ 。
(2)医疗上,常用胃舒平[主要成Al(OH)3]来治疗胃酸(主要成分盐酸)过多,其理由是_______ (用离子方程式表示)。
(3)向“过滤I”所得滤液中加NaHCO3溶液,溶液pH_______ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(4)“电解I”是电解熔融Al2O3,Al2O3冶炼铝单质的方法:_______ (用化学方程式表示)电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是_______ 。
(5)铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是_______ 。
(6)实验室检验Na+的操作方法是_______ 。
注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(1)滤渣的成分
(2)医疗上,常用胃舒平[主要成Al(OH)3]来治疗胃酸(主要成分盐酸)过多,其理由是
(3)向“过滤I”所得滤液中加NaHCO3溶液,溶液pH
(4)“电解I”是电解熔融Al2O3,Al2O3冶炼铝单质的方法:
(5)铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是
(6)实验室检验Na+的操作方法是
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解题方法
【推荐3】铁、镍及其化合物在工业上有广泛的应用。从某矿渣[成分为NiFe2O4(铁酸镍)、NiO、FeO、CaO、SiO2等]中回收NiSO4的工艺流程如图:
已知(NH4)2SO4在350℃分解生成NH3和H2SO4,回答下列问题:
(1)“浸渣”的成分有Fe2O3、FeO(OH)、CaSO4外,还含有_______ (写化学式)。
(2)矿渣中部分FeO在空气中焙烧时反应生成Fe2(SO4)3的化学方程式为_______ 。
(3)向“浸取液”中加入NaF以除去溶液中Ca2+(浓度为1.0×10-3mol·L-1),当溶液中c(F-)=2.0×10-3mol·L-1时,除钙率为_______ [Ksp(CaF2)=4.0×10-11]。
(4)溶剂萃取可用于对溶液中的金属离子进行富集与分离:Fe2+(水相) + 2RH(有机相) ⇌FeR2(有机相)+2H+(水相)萃取剂与溶液的体积比(V0/VA)对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图所示,V0/VA的最佳取值为_______ 。在_______ (填“强碱性”“强酸性”或“中性”)介质中“反萃取”能使有机相再生而循环利用。
(5)以Fe、Ni为电极制取Na2FeO4的原理如图所示。通电后,在铁电极附近生成紫红色的FeO,同时会产生少量红褐色物质。
①电解时离子交换膜(b)为_______ (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
②向铁电极区出现的红褐色物质中加入少量的NaClO溶液,沉淀溶解,进而提高了Na2FeO4的产率。该反应的离子方程式为_______ 。
已知(NH4)2SO4在350℃分解生成NH3和H2SO4,回答下列问题:
(1)“浸渣”的成分有Fe2O3、FeO(OH)、CaSO4外,还含有
(2)矿渣中部分FeO在空气中焙烧时反应生成Fe2(SO4)3的化学方程式为
(3)向“浸取液”中加入NaF以除去溶液中Ca2+(浓度为1.0×10-3mol·L-1),当溶液中c(F-)=2.0×10-3mol·L-1时,除钙率为
(4)溶剂萃取可用于对溶液中的金属离子进行富集与分离:Fe2+(水相) + 2RH(有机相) ⇌FeR2(有机相)+2H+(水相)萃取剂与溶液的体积比(V0/VA)对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图所示,V0/VA的最佳取值为
(5)以Fe、Ni为电极制取Na2FeO4的原理如图所示。通电后,在铁电极附近生成紫红色的FeO,同时会产生少量红褐色物质。
①电解时离子交换膜(b)为
②向铁电极区出现的红褐色物质中加入少量的NaClO溶液,沉淀溶解,进而提高了Na2FeO4的产率。该反应的离子方程式为
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【推荐1】对工业废气进行脱硝有多种方法。
(1)用活性炭还原法处理氮氧化物的反应为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。一定条件下按下表所示条件向体积固定的容器中充入物质发生该反应。
①下列能说明甲容器中反应达到平衡状态的是_______ 。
a.容器的压强保持不变 b.v(NO)正=2v(CO2)逆
c.混合气体的密度保持不变 d.NO、N2、CO2的物质的量之比为2∶1∶1
②关于平衡时的甲、乙两容器,下列说法一定正确的是_______ 。
a.p(甲)=p(乙) b.c(NO)甲=c(CO2)乙
c.2c(CO2)甲=c(N2)乙 d.体积分数φ(CO2)甲=φ(N2)乙
(2)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用生成亚硝酰氯(ClNO),涉及反应如下:4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K1 ;2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K2;2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K3;则K1、K2、K3之间的关系为K3=_______
(3)利用O3进行如下脱硝反应:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g) ΔH<0。其他条件一定时,NO2(g)的平衡转化率随温度和压强的变化情况如下图甲所示。X表示_______ (填“压强”或“温度”),L1_______ L2(填“<”或“>”)。
(4)用稀硝酸吸收NOx进行脱硝,得到HNO3和HNO2(弱酸)的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式:_______ 。
(1)用活性炭还原法处理氮氧化物的反应为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。一定条件下按下表所示条件向体积固定的容器中充入物质发生该反应。
容器 | 温度 | 体积 | C(s) | NO(g) | N2(g) | CO2(g) |
甲 | 600℃ | V L | 1mol | 2mol | 0 | 0 |
乙 | 600℃ | V L | 0 | 0 | 2mol | 2mol |
①下列能说明甲容器中反应达到平衡状态的是
a.容器的压强保持不变 b.v(NO)正=2v(CO2)逆
c.混合气体的密度保持不变 d.NO、N2、CO2的物质的量之比为2∶1∶1
②关于平衡时的甲、乙两容器,下列说法一定正确的是
a.p(甲)=p(乙) b.c(NO)甲=c(CO2)乙
c.2c(CO2)甲=c(N2)乙 d.体积分数φ(CO2)甲=φ(N2)乙
(2)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用生成亚硝酰氯(ClNO),涉及反应如下:4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K1 ;2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K2;2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K3;则K1、K2、K3之间的关系为K3=
(3)利用O3进行如下脱硝反应:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g) ΔH<0。其他条件一定时,NO2(g)的平衡转化率随温度和压强的变化情况如下图甲所示。X表示
(4)用稀硝酸吸收NOx进行脱硝,得到HNO3和HNO2(弱酸)的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式:
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【推荐2】化学反应与能量变化是化学研究的重要问题,根据相关材料分析回答:
(1)汽车发动机工作时会引发和反应,生成等污染大气,其中生成的能量变化如图所示,则图中三种分子最稳定的是_________________ 。(2)符合某些特征的化学反应理论上都可以设计成原电池。下列化学反应 (填字母)不能设计成原电池。
(3)把四种金属按表中装置进行实验。
根据表中信息判断四种金属活动性由大到小的顺序是_____________ ;写出装置乙中正极的电极反应式:_____________________ ,当转移电子时,则理论上增重为_________________________ 。
(4)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图所示。电池工作时,外电路上电流的方向应从电极_____________ (填A或B)流向用电器。内电路中,向电极_________________________ (填A或B)移动,电极A上参与的电极反应为_________________________________ 。
(1)汽车发动机工作时会引发和反应,生成等污染大气,其中生成的能量变化如图所示,则图中三种分子最稳定的是
A. | B. |
C. | D. |
(3)把四种金属按表中装置进行实验。
装置 | |||
电子从A到B | C电极的质量增加 | 二价金属D不断熔解 |
(4)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图所示。电池工作时,外电路上电流的方向应从电极
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(0.65)
解题方法
【推荐3】为了探究原电池和电解池的工作原理,某研究性学习小组分别用如图甲、乙所示的装置进行实验,回答下列问题。
Ⅰ.用甲装置进行第一组实验:
(1)甲中电子的流向正确的是_____ (填序号)。
A.由Cu流向M,M流向N,N流向Zn
B.由Cu沿导线流向M,由N沿导线流向Zn
C.由Zn沿导线流向N,由M沿导线流向Cu
(2)在保证电极反应不变的情况下,下列材料能代替硫酸铜溶液中Cu电极的是_____(填序号)。
(3)实验过程中,甲池左侧的浓度_____ (填“增大”或“减小”),滤纸上能观察到的现象是_____ 。
Ⅱ.该小组同学用乙装置进行第二组实验时发现,两极均有气体产生,且Y极溶液逐渐变成紫红色,停止实验后观察到铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料知,高铁酸根离子()在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及资料信息,填写下列空白:
(4)可用碱性甲烷燃料电池作为乙池的外加电源,写出该燃料电池负极的电极反应式_____ 。
(5)电解过程中,X极附近溶液的碱性_____ (填“增强”“减弱”或“不变”)。
(6)电解过程中,Y极发生的电极反应为和_____ 。
Ⅰ.用甲装置进行第一组实验:
(1)甲中电子的流向正确的是
A.由Cu流向M,M流向N,N流向Zn
B.由Cu沿导线流向M,由N沿导线流向Zn
C.由Zn沿导线流向N,由M沿导线流向Cu
(2)在保证电极反应不变的情况下,下列材料能代替硫酸铜溶液中Cu电极的是_____(填序号)。
A.石墨 | B.铂 | C.铝 | D.镁 |
Ⅱ.该小组同学用乙装置进行第二组实验时发现,两极均有气体产生,且Y极溶液逐渐变成紫红色,停止实验后观察到铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料知,高铁酸根离子()在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及资料信息,填写下列空白:
(4)可用碱性甲烷燃料电池作为乙池的外加电源,写出该燃料电池负极的电极反应式
(5)电解过程中,X极附近溶液的碱性
(6)电解过程中,Y极发生的电极反应为和
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解题方法
【推荐1】烟气脱硫后的物质可以再生、再利用。
(1)一种干法脱硫技术以CuO为吸收剂,并用CH4再生CuO,原理如下:
2CuO(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CuSO4(s)△H1=akJ·mol-1
2CuSO4(s)+CH4(g)=2Cu(s)+2SO2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H2=bkJ·mol-1
2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s)△H3=ckJ·mol-1
反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)的△H=___ (用含a、b、c的代数式表示)。
(2)钠碱法脱硫后的吸收液中主要成分为NaHSO3、Na2SO3。用三室阴阳膜组合膜电解吸收液可再生得到Na2SO3,原理如图1所示。
①写出电解时HSO在阳极发生反应的电极反应式:___ 。
②如将阴离子交换膜换成阳离子交换膜,则出口B溶液中的溶质主要是___ (填化学式)。
(3)将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。电极b作___ 极,表面发生的电极反应为___ 。
(1)一种干法脱硫技术以CuO为吸收剂,并用CH4再生CuO,原理如下:
2CuO(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CuSO4(s)△H1=akJ·mol-1
2CuSO4(s)+CH4(g)=2Cu(s)+2SO2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H2=bkJ·mol-1
2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s)△H3=ckJ·mol-1
反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)的△H=
(2)钠碱法脱硫后的吸收液中主要成分为NaHSO3、Na2SO3。用三室阴阳膜组合膜电解吸收液可再生得到Na2SO3,原理如图1所示。
①写出电解时HSO在阳极发生反应的电极反应式:
②如将阴离子交换膜换成阳离子交换膜,则出口B溶液中的溶质主要是
(3)将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。电极b作
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解题方法
【推荐2】如图,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,A、B为电源。将电源接通后,向(乙)中滴入酚酞溶液,在F极附近显红色。
(1)若用CO、氧气燃料电池作电源,电解质为KOH溶液,则A为____ 极,B电极上的反应式为:__________________________________ 。
(2)若甲中装有100ml 1 mol•L-1的硫酸铜溶液,工作一段时间后,停止通电此时C、D两极上都产生2.24L气体(标准状况),C极气体为____ (化学式),D极气体为____ (化学式),欲使溶液恢复到起始状态,可向溶液中加入____ 。
A.CuO B.Cu2(OH)2CO3 C.Cu(OH)2 D.CuCO3
(3)通电后乙中反应的化学方程式:__________________________________ 。
(4)工作一段时间后,丁中X极附近的颜色逐渐变浅,Y极附近的颜色逐渐变深,这说明Fe(OH)3胶粒带________ 电,在电场作用下向Y极移动。
(1)若用CO、氧气燃料电池作电源,电解质为KOH溶液,则A为
(2)若甲中装有100ml 1 mol•L-1的硫酸铜溶液,工作一段时间后,停止通电此时C、D两极上都产生2.24L气体(标准状况),C极气体为
A.CuO B.Cu2(OH)2CO3 C.Cu(OH)2 D.CuCO3
(3)通电后乙中反应的化学方程式:
(4)工作一段时间后,丁中X极附近的颜色逐渐变浅,Y极附近的颜色逐渐变深,这说明Fe(OH)3胶粒带
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐3】为了探究原电池和电解池的工作原理,某研究性学习小组分别用如图所示的装置进行实验,回答下列问题。
Ⅰ.用甲装置进行第一组实验:
(1)Zn电极上的电极反应式为___________________ ,在保证电极反应不变的情况下,下列材料不能代替左侧Cu电极(虚线方框内)的是________ (填序号)。
A.石墨 B.镁 C.银 D.铂
(2)实验过程中,SO42-________ (填“从左向右”、“从右向左”或“不”)移动;滤纸上能观察到的现象有______________________________________
Ⅱ.该小组同学用乙装置进行第二组实验时发现,两极均有气体产生,且Y极溶液逐渐变成紫红色,停止实验后观察到铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料知,高铁酸根离子(FeO)在溶液中呈紫红色。根据实验现象及所查信息,填写下列空白:
(3)电解过程中,X极溶液的pH________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)电解过程中,Y极发生的电极反应为4OH--4e-===2H2O+O2↑和______________ 。
(5)已知K2FeO4和Zn可以构成碱性电池,其中K2FeO4在电池中作正极材料,电池总反应为2K2FeO4+3Zn===Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,则该电池正极发生的电极反应为_____________ 。
Ⅰ.用甲装置进行第一组实验:
(1)Zn电极上的电极反应式为
A.石墨 B.镁 C.银 D.铂
(2)实验过程中,SO42-
Ⅱ.该小组同学用乙装置进行第二组实验时发现,两极均有气体产生,且Y极溶液逐渐变成紫红色,停止实验后观察到铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料知,高铁酸根离子(FeO)在溶液中呈紫红色。根据实验现象及所查信息,填写下列空白:
(3)电解过程中,X极溶液的pH
(4)电解过程中,Y极发生的电极反应为4OH--4e-===2H2O+O2↑和
(5)已知K2FeO4和Zn可以构成碱性电池,其中K2FeO4在电池中作正极材料,电池总反应为2K2FeO4+3Zn===Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,则该电池正极发生的电极反应为
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