化学反应与能量变化对人类生产、生活有重要的意义。回答下列问题:
(1)用A、B、C、D四种金属按如表所示的装置进行实验。
①装置甲中负极为_______ (填“A”或“B”)。
②装置乙中正极的电极反应式为_______ 。
③装置丙中溶液的pH_______ (填“变大”“变小”或“不变”)。
④四种金属的活动性由强到弱的顺序是_______ 。
(2)北京冬奥会基本实现100%绿电供应和碳中和,利用
和
在光催化酶作用下可以高效合成甲醇(
)。
①写出甲醇燃烧的化学方程式:_______ ,
②氢气燃料电池和甲醇燃料电池在北京冬奥会上得到广泛应用。如图是碱性氢燃料电池的模拟示意图:
a电极是_______ 极,此时b电极发生反应的电极反应式是_______ 。
(1)用A、B、C、D四种金属按如表所示的装置进行实验。
装置 | |||
现象 | 二价金属A不断溶解 | C的质量增加 | A上有气体产生 |
②装置乙中正极的电极反应式为
③装置丙中溶液的pH
④四种金属的活动性由强到弱的顺序是
(2)北京冬奥会基本实现100%绿电供应和碳中和,利用
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①写出甲醇燃烧的化学方程式:
②氢气燃料电池和甲醇燃料电池在北京冬奥会上得到广泛应用。如图是碱性氢燃料电池的模拟示意图:
a电极是
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更新时间:2023-04-16 13:18:33
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【推荐1】I.如图是银锌原电池装置的示意图,以硫酸铜为电解质溶液。回答下列问题:
锌为__ 极,该电极上发生__ 反应(“氧化”或“还原”),电极反应式为__ ,该原电池的总反应离子方程式为__ .
II.(1)氮化钠的电子式是_____________ 。
(2)氮化钠与水反应的化学方程式是__________________ 。
(3)氮化钠与盐酸反应生成_______ 种盐。
(4)氮化钠中两种微粒的半径大小比较: r(Na+)___ r(N3-)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/7/13/1729165959077888/1730889410723840/STEM/bab0d62fd23e45139fd4b90393774279.png?resizew=169)
锌为
II.(1)氮化钠的电子式是
(2)氮化钠与水反应的化学方程式是
(3)氮化钠与盐酸反应生成
(4)氮化钠中两种微粒的半径大小比较: r(Na+)
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【推荐2】(1)如图所示,若C为浓硝酸,电流表指针发生偏转,B电极材料为Fe ,A电极材料为Cu,则B电极的电极反应式为___________ ,A电极的电极反应式为_______ ;反应进行一段时间后溶液C的pH将___ (填“升高”“降低”或“基本不变”)。____ ,负极反应为___________ ;正极反应为_____________________________ 。
(3)熔盐电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,制得在650 ℃下工作的燃料电池,完成有关电池反应式。负极反应式为2CO+2CO32--4e-=4CO2,正极反应式为___________ ,电池总反应式为_______ 。
(3)熔盐电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,制得在650 ℃下工作的燃料电池,完成有关电池反应式。负极反应式为2CO+2CO32--4e-=4CO2,正极反应式为
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【推荐3】如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2010/8/31/1575984531709952/1575984532267008/STEM/13fa649dc11a497a99e9030b08336233.png?resizew=101)
(1)当电极a为Al、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时,正极的电极反应式为:_
(2)当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时,该装置______ (填“能”或“不能”)形成原电池,若不能,请说明理由,若能,请指出正、负极______
(3)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池,以电极a为正极,电极b为负极,氢气为燃料,采用酸性溶液为电解液;则氢气应通入____________ 极(填a或b,下同),电子从__________ 极流出。a极发生电极反应式为:_________________________
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(1)当电极a为Al、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时,正极的电极反应式为:
(2)当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时,该装置
(3)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池,以电极a为正极,电极b为负极,氢气为燃料,采用酸性溶液为电解液;则氢气应通入
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【推荐1】能源是人类生活和社会发展的基础,研究化学反应中的能量变化,有助于更好地利用化学反应为生产和生活服务.阅读下列有关能源的材料,回答有关问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/26/1674032147922944/1674240664928256/STEM/1c933b33-f9ee-49ae-b2ea-0ea6ddf9d0bb.png)
(1)从能量的角度看,旧键断裂,新键形成必然有能量变化.已知拆开1molH﹣H键、1mol I﹣I、1mol H﹣I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ.则由氢气和碘反应生成2mol HI需要_______ (填“放出”或“吸收”)_______ kJ的热量.
(2)在生产和生活中经常遇到化学能与电能的相互转化.
在如图甲、乙两装置中,甲中负极电极反应式为__________________ ,溶液中的阴离子向______ 极移动(填“Zn”或“Pt”);乙中铜电极作_______ 极,发生_______ 反应(填“氧化”或“还原”).
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(1)从能量的角度看,旧键断裂,新键形成必然有能量变化.已知拆开1molH﹣H键、1mol I﹣I、1mol H﹣I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ.则由氢气和碘反应生成2mol HI需要
(2)在生产和生活中经常遇到化学能与电能的相互转化.
在如图甲、乙两装置中,甲中负极电极反应式为
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【推荐2】利用原电池原理设计各类电池,以满足不同的需要。请回答下列问题:
(1)用Mg、A1与设计氢氧化钠溶液设计原电池,负极的电极反应为_______ 。
(2)用反应
设计原电池,正极的电极材料为_______ 。
(3)如图为甲烷燃料电池原理示意图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/25/eda189bd-0985-45ff-a5c8-605fcbd86d96.png?resizew=248)
甲烷通入的一极为电源的_______ 极(填“正”或“负”),该电极反应式:_______ ,当电路中累计有2mol电子通过时,消耗的氧气体积为_______ (在标准状况下)L。
(4)为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D-Zn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3D-Zn-NiOOH二次电池,结构如下图所示。电池反应为
。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/25/302bb36f-8747-4d90-ae6a-e23949c72695.png?resizew=251)
写出该电池的负极电极反应式_______ 。
(1)用Mg、A1与设计氢氧化钠溶液设计原电池,负极的电极反应为
(2)用反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e6972680da3efbfb2aed4bfd0f7995cd.png)
(3)如图为甲烷燃料电池原理示意图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/25/eda189bd-0985-45ff-a5c8-605fcbd86d96.png?resizew=248)
甲烷通入的一极为电源的
(4)为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D-Zn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3D-Zn-NiOOH二次电池,结构如下图所示。电池反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3bc217a1599ba89b72e3cb6be2f6792f.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/25/302bb36f-8747-4d90-ae6a-e23949c72695.png?resizew=251)
写出该电池的负极电极反应式
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【推荐3】 (1)如图所示,若溶液C为浓硝酸,电流表指针发生偏转,B电极材料为Fe,A电极材料为Cu,则B电极的电极反应式为_________ ,A电极的电极反应式为____________ ;反应进行一段时间后溶液C的酸性会____ (填“增强”“减弱”或“基本不变”)。
(2)我国首创以铝—空气—海水电池作为能源的新型海水标志灯,以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流,只要把灯放入海水数分钟,就会发出耀眼的白光。则电源的负极材料是______ (填化学名称),负极反应为___________ ;正极反应为_________ 。
(3)熔融盐电池具有高的发电效率,因而受到重视。可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,制得在650 ℃下工作的燃料电池,其负极反应式为2CO+2CO32---4e-
4CO2,则正极反应式为_____ ,电池总反应式为______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/30/7935607f-2e8f-43ac-9e3d-df7a5bb6c6ba.png?resizew=119)
(2)我国首创以铝—空气—海水电池作为能源的新型海水标志灯,以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流,只要把灯放入海水数分钟,就会发出耀眼的白光。则电源的负极材料是
(3)熔融盐电池具有高的发电效率,因而受到重视。可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,制得在650 ℃下工作的燃料电池,其负极反应式为2CO+2CO32---4e-
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/4/28/2192267060609024/2195040063029248/STEM/1b5f586bd0984cc0ac8d2872073c3d66.png?resizew=25)
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【推荐1】分别按下图甲、乙所示装置进行实验,图中两个烧杯里的溶液均为
的稀硫酸(假设反应过程中溶液体积不变),乙中
为电流表。
(1)反应过程中能量转化的主要形式:甲为_______ ;乙为_______ 。
(2)以下叙述中,正确的是_______(填字母)。
(3)在乙实验中,如果把硫酸换成硫酸铜溶液,则铜电极为_______ (填“正极”或“负极”,下同),
离子移向_______ ,
电极的电极反应式为_______ ,当外电路中转移
电子时,消耗负极材料的质量为_______ (保留三位小数)。
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(1)反应过程中能量转化的主要形式:甲为
(2)以下叙述中,正确的是_______(填字母)。
A.甲中锌片是负极,乙中铜片是正极 | B.两烧杯中铜片表面均有气泡产生 |
C.两烧杯中溶液pH均增大 | D.两烧杯中发生的反应相同 |
(3)在乙实验中,如果把硫酸换成硫酸铜溶液,则铜电极为
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解题方法
【推荐2】氯铝电池是一种新型的燃料电池,电解质溶液是KOH溶液,试回答下列问题:
(1)通入氯气的电极是___________ 极(填“正”或“负”),电极反应式为:___________ 。
(2)加入铝的电极是___________ 极(填“正”或“负”),电极反应式为:___________ 。
(3)电子从___________ 极流向___________ 极(填“Al”或“Cl2”)。
(1)通入氯气的电极是
(2)加入铝的电极是
(3)电子从
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解题方法
【推荐3】利用电化学装置可消除氮氧化物(如NO、
尿素等)污染,变废为宝。
(1)下图为电解NO制备
4
3的装置。该装置中阴极的电极反应式为_______ ;“反应室”中发生反应的离子方程式为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/12/17/3391118026424320/3411136609492992/STEM/d9ca68847ef540958c660f8cf3915173.png?resizew=206)
(2)化学家正在研究尿素[CO(NH2)2]动力燃料电池直接去除城市废水中的尿素,既能产生净化的水,又能发电,尿素燃料电池结构如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/12/17/3391118026424320/3411136609492992/STEM/10c855a97c5441fda6e20ad7abc90101.png?resizew=269)
甲的电极反应式为_______ ;乙的电极反应式为_______ 。理论上每净化1mol尿素,消耗(
的体积约为_______ L(标准状况)。
(3)工业上用电解法治理亚硝酸盐
具有强氧化性)对水体的污染,模拟工艺如下图所示,写出电解时铁电极的电极反应式:_______ 。随后,铁电极附近有无色气体产生,可能原因是_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e9d7a4fe1051602103127ea2ea631858.png)
(1)下图为电解NO制备
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff594eee5c72b76dcfeffbe848cfa2d8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/12/17/3391118026424320/3411136609492992/STEM/d9ca68847ef540958c660f8cf3915173.png?resizew=206)
(2)化学家正在研究尿素[CO(NH2)2]动力燃料电池直接去除城市废水中的尿素,既能产生净化的水,又能发电,尿素燃料电池结构如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/12/17/3391118026424320/3411136609492992/STEM/10c855a97c5441fda6e20ad7abc90101.png?resizew=269)
甲的电极反应式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24dbf2c81af1bf2fab8c4462df7008bf.png)
(3)工业上用电解法治理亚硝酸盐
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/070d77d9d5de13f1e2e2adf00ff12797.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/12/17/3391118026424320/3411136609492992/STEM/87a57927734c4f0ea6fe288c581ef791.png?resizew=278)
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适中
(0.65)
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【推荐1】日常生活、科学研究、工业生产中有许多问题与原电池或电解池的工作原理有关,回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/16/e5fd6ee0-8182-41a7-8db2-29438782ae4d.png?resizew=410)
(1)写出三个装置中铁电极的电极反应式:①________ ,②________ ,③________ 。
(2)为了比较Fe、Co、Cu三种金属的活动性,某实验小组设计如下实验装置。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/16/6ec6d651-adf3-4e4b-8f9a-ea0ee63f814e.png?resizew=440)
丙装置中充入滴有酚酞的氯化钠溶液,X、Y均为石墨电极。反应一段时间后,可观察到甲装置中Co电极附近产生气泡,丙装置中X极附近溶液变红。
①丙装置中Y极为_______ 极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)。
②写出甲装置中Co电极的电极反应式:___________ 。
③三种金属的活动性由强到弱的顺序是__________ (填元素符号)。
(3)中国科学院应用化学研究所在甲醚(CH3OCH3)燃料电池技术方面获得新突破。甲醚燃料电池的工作原理如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/16/6a209ed5-05df-4596-97d9-b1b1b13e68b0.png?resizew=234)
①甲醚由________ (填a或b)通入
②该电池负极的电极反应式__________ 。
③工作一段时间后,当9.2g的甲醚完全反应时,有______ mol电子转移。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/16/e5fd6ee0-8182-41a7-8db2-29438782ae4d.png?resizew=410)
(1)写出三个装置中铁电极的电极反应式:①
(2)为了比较Fe、Co、Cu三种金属的活动性,某实验小组设计如下实验装置。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/16/6ec6d651-adf3-4e4b-8f9a-ea0ee63f814e.png?resizew=440)
丙装置中充入滴有酚酞的氯化钠溶液,X、Y均为石墨电极。反应一段时间后,可观察到甲装置中Co电极附近产生气泡,丙装置中X极附近溶液变红。
①丙装置中Y极为
②写出甲装置中Co电极的电极反应式:
③三种金属的活动性由强到弱的顺序是
(3)中国科学院应用化学研究所在甲醚(CH3OCH3)燃料电池技术方面获得新突破。甲醚燃料电池的工作原理如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/16/6a209ed5-05df-4596-97d9-b1b1b13e68b0.png?resizew=234)
①甲醚由
②该电池负极的电极反应式
③工作一段时间后,当9.2g的甲醚完全反应时,有
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【推荐2】有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6mol • L-1的H2SO4溶液中,乙同学将电极放入6mol • L-1NaOH的溶液中,如图所示。
(1)写出甲电池中正极的电极反应式:________ .
(2)写出乙电池中总反应的离子方程式:_________ .
(3)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出______ (填写元素符号,下同)的金属活动性更强,而乙会判断出___ 的金属活动性更强。
(4)由此实验,可得到如下哪些正确结论( )
A.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
B.镁的金属活动性不一定比铝的金属活动性强
C.该实验说明金属活动性顺序已过时,已没有使用价值
D.该实验说明化学研究对象复杂,反应受条件影响较大,因此应具体问题具体分析
(5)将5.1g镁铝合金溶于60 mL5.0 mol • L-1H2SO4溶液中,完全溶解后再加入65mL10.0mol • L-1的NaOH溶液,得到沉淀质量为9.7g,继续滴加NaOH溶液时沉淀会减少。
①当加入____ mLNaOH溶液时,可使溶解在硫酸中的Mg2+和Al3+恰好完全沉淀。
②计算合金溶于硫酸时所产生的氢气在标准状况下为_____ L
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/5/f6e9006b-3939-43d9-9a19-67ddfd546e07.png?resizew=210)
(1)写出甲电池中正极的电极反应式:
(2)写出乙电池中总反应的离子方程式:
(3)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出
(4)由此实验,可得到如下哪些正确结论
A.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
B.镁的金属活动性不一定比铝的金属活动性强
C.该实验说明金属活动性顺序已过时,已没有使用价值
D.该实验说明化学研究对象复杂,反应受条件影响较大,因此应具体问题具体分析
(5)将5.1g镁铝合金溶于60 mL5.0 mol • L-1H2SO4溶液中,完全溶解后再加入65mL10.0mol • L-1的NaOH溶液,得到沉淀质量为9.7g,继续滴加NaOH溶液时沉淀会减少。
①当加入
②计算合金溶于硫酸时所产生的氢气在标准状况下为
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