中国正在逐步建立自己的载人空间站“天宫”,神舟十三号载人飞船在北京时间10月16日0时23分点火发射,又一次正式踏上飞向浩渺星辰的征途。
(1)氢氧燃料电池(构造示意图如图)单位质量输出电能较高,反应生成的水可作为航天员的饮用水,氧气可以作为备用氧源供给航天员呼吸。由此判断X极为电池的___________ 极,向___________ (填“正”或“负”)极作定向移动,Y极的电极反应式为___________ 。
(2)在宇宙飞船或潜艇中,还可利用氢氧燃料电池所产生的水作为饮用水,今欲制得常温下180g水,则电池内电子转移的物质的量约为___________ mol
(3)“神舟”飞船的电源系统共有3种,分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。
①飞船在光照区运行时,太阳能电池帆板将___________ 转化为___________ ,除供给飞船使用外,多余部分用镉镍蓄电池储存起来。其工作原理为:,充电时,阳极的电极反应式为___________ ;
②当飞船运行到地影区时,镉镍蓄电池开始为飞船供电,此时负极附近溶液的碱性___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(1)氢氧燃料电池(构造示意图如图)单位质量输出电能较高,反应生成的水可作为航天员的饮用水,氧气可以作为备用氧源供给航天员呼吸。由此判断X极为电池的
(2)在宇宙飞船或潜艇中,还可利用氢氧燃料电池所产生的水作为饮用水,今欲制得常温下180g水,则电池内电子转移的物质的量约为
(3)“神舟”飞船的电源系统共有3种,分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。
①飞船在光照区运行时,太阳能电池帆板将
②当飞船运行到地影区时,镉镍蓄电池开始为飞船供电,此时负极附近溶液的碱性
更新时间:2024-01-28 21:11:36
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【推荐1】如图为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。请根据原电池原理回答问题:
(1)若电极a为Zn、电极b为Fe、电解质溶液为稀硫酸,该装置工作时,SO向_______ (填“a”或“b”)极移动,正极的电极反应式为_______ 。
(2)若电极a为Fe、电极b为Ag、电解质溶液为硝酸银溶液,该原电池工作时,原电池的正极材料为_______ ,电子沿导线向_______ (填“a”或“b”)极移动。
(3)若电极a为Mg、电极b为Al、电解质溶液为氢氧化钠溶液,该原电池工作时,原电池的负极材料为_______ ,电子从_______ (填“a”或“b”)极流出。一段时间后,若反应转移3NA个电子,则理论上消耗Al的质量是_______ g。
(1)若电极a为Zn、电极b为Fe、电解质溶液为稀硫酸,该装置工作时,SO向
(2)若电极a为Fe、电极b为Ag、电解质溶液为硝酸银溶液,该原电池工作时,原电池的正极材料为
(3)若电极a为Mg、电极b为Al、电解质溶液为氢氧化钠溶液,该原电池工作时,原电池的负极材料为
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【推荐2】纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,采用肼(N2H4)燃料电池为电源,用离子交换膜控制电解液中c(OH-)制备纳米Cu2O,其装置如图1、图2。
(1)①肼燃料电池中A极发生的电极反应为___________ 。
②上述装置中D电极应连接肼燃料电池的___________ 极(填“A”或“B”),该电解池的阳极反应式为___________ 。
③当反应生成14.4gCu2O时,停止电解,至少需要肼___________ mol,通过离子交换膜的阴离子的物质的量为___________ mol。(离子交换膜只允许OH-通过)
(2)在加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2也可制备纳米级Cu2O,同时放出N2,该反应的化学方程式为___________ 。
(3)发射火箭时以液态肼(N2H4)为燃料,双氧水作氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。已知:①2H2O2(1)=2H2O(l)+O2(g) △H=-196kJmol-1;②H2O(l)=H2O(g) △H=43.98kJmol-1;③肼的燃烧热为-622.08kJmol-1。写出上述反应的热化学方程式___________ 。
(1)①肼燃料电池中A极发生的电极反应为
②上述装置中D电极应连接肼燃料电池的
③当反应生成14.4gCu2O时,停止电解,至少需要肼
(2)在加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2也可制备纳米级Cu2O,同时放出N2,该反应的化学方程式为
(3)发射火箭时以液态肼(N2H4)为燃料,双氧水作氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。已知:①2H2O2(1)=2H2O(l)+O2(g) △H=-196kJmol-1;②H2O(l)=H2O(g) △H=43.98kJmol-1;③肼的燃烧热为-622.08kJmol-1。写出上述反应的热化学方程式
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【推荐3】化学电源在生产生活中有着广泛的应用,请回答下列问题:
(1)根据构成原电池的本质判断,下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是______ (填字母,下同)。
(2)为了探究化学反应中的能量变化,某兴趣小组设计了如图两个实验(如图所示)。试回答下列问题:
①有关反应一段时间后的实验现象,下列说法正确的是______ 。
A.图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数
B.图Ⅰ中锌片是负极,图Ⅱ中铜片是正极
C.图Ⅰ和图Ⅱ的气泡均产生于锌棒表面
D.图Ⅱ中产生气体的速率比Ⅰ慢
E.图Ⅰ和图Ⅱ中溶液酸性均增强
F.图Ⅱ的外电路中电流方向Zn→Cu
②写出图Ⅱ实验中铜上电极反应式______ 。
③在图Ⅱ实验中,如果把硫酸换成硫酸铜溶液,请写出电池总反应的离子方程式:_____ ;当电路中转移0.25mol电子时,消耗负极材料的质量为______ g。
(3)某科研团队设计了一种以硅作为基底的微型直接氢气酸性燃料电池,其工作原理如图所示:
电池工作时,A电极上的电极反应式为______ 。
(4)根据原电池原理可以制造化学电池。如:电动汽车上用的铅蓄电池是由一组海绵状铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板做为两电极,用H2SO4作电解质溶液构成。放电时,电池总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。试写出放电时正极的电极反应式:______ 。
(1)根据构成原电池的本质判断,下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是
A.KOH+HCl=KCl+H2O | B.Cu+Fe3+=Fe2++Cu2+ |
C.Na2O+H2O=2NaOH | D.Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ |
①有关反应一段时间后的实验现象,下列说法正确的是
A.图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数
B.图Ⅰ中锌片是负极,图Ⅱ中铜片是正极
C.图Ⅰ和图Ⅱ的气泡均产生于锌棒表面
D.图Ⅱ中产生气体的速率比Ⅰ慢
E.图Ⅰ和图Ⅱ中溶液酸性均增强
F.图Ⅱ的外电路中电流方向Zn→Cu
②写出图Ⅱ实验中铜上电极反应式
③在图Ⅱ实验中,如果把硫酸换成硫酸铜溶液,请写出电池总反应的离子方程式:
(3)某科研团队设计了一种以硅作为基底的微型直接氢气酸性燃料电池,其工作原理如图所示:
电池工作时,A电极上的电极反应式为
(4)根据原电池原理可以制造化学电池。如:电动汽车上用的铅蓄电池是由一组海绵状铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板做为两电极,用H2SO4作电解质溶液构成。放电时,电池总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。试写出放电时正极的电极反应式:
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【推荐1】用铅蓄电池电解溶液,a、b电极均为石墨。已知铅蓄电池的总反应为,通电时a电极质量增加,回答下列问题:
(1)①乙中a极是该电池的___________ (填“阳极”或“阴极”)。
②甲中Y电极的电极反应式为___________ 。
(2)乙中装有溶液,工作一段时间后,停止通电,若甲中放电时共转移,通电后乙中发生反应的总反应方程式为___________ ,欲使溶液恢复到起始状态,可向溶液中加入___________ (填字母),质量为___________ 。
A.Ag B. C.
(3)①欲用丙装置防止金属铁被腐蚀,则金属铁应为___________ (填“c”或“d”)极。
②欲用丙装置精炼铜,则粗铜应为___________ (填“c”或“d”)极。
(1)①乙中a极是该电池的
②甲中Y电极的电极反应式为
(2)乙中装有溶液,工作一段时间后,停止通电,若甲中放电时共转移,通电后乙中发生反应的总反应方程式为
A.Ag B. C.
(3)①欲用丙装置防止金属铁被腐蚀,则金属铁应为
②欲用丙装置精炼铜,则粗铜应为
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【推荐2】氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。
(1)氢氧燃料电池的能量转化形式主要是_______ ,在导线中电子流动方向为_____ (用a、b和箭头表示)。
(2)负极反应式为__________ 。
(3)电极表面镀铂粉的原因为__________ 。
(4)使用上述电池电解(均为Pt电极)一定浓度的Na2CO3溶液,原理如下图所示。阳极的电极反应式为___________ 。
(5)氢气的制备和存储是氢氧燃料电池能否有效推广的关键技术。有人提出利用光伏发电装置电解尿素的碱性溶液来制备氢气。光伏发电是当今世界利用太阳能最主要方式之一。图1为光伏并网发电装置,图2为电解尿素[CO(NH2)2](C为+4价)的碱性溶液制氢的装置示意图(电解泄中隔膜可阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。
①图1中N型半导体为________ (填“正极”或“负极”)。该系统工作时,A极的电极反应式为:CO(NH2)2+8OH--6e- =CO32-+N2↑+6H2O,若A极产生7.00 g N2,则此时B极产生_____ L H2(标准状况下)。
(1)氢氧燃料电池的能量转化形式主要是
(2)负极反应式为
(3)电极表面镀铂粉的原因为
(4)使用上述电池电解(均为Pt电极)一定浓度的Na2CO3溶液,原理如下图所示。阳极的电极反应式为
(5)氢气的制备和存储是氢氧燃料电池能否有效推广的关键技术。有人提出利用光伏发电装置电解尿素的碱性溶液来制备氢气。光伏发电是当今世界利用太阳能最主要方式之一。图1为光伏并网发电装置,图2为电解尿素[CO(NH2)2](C为+4价)的碱性溶液制氢的装置示意图(电解泄中隔膜可阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。
①图1中N型半导体为
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【推荐3】甲醇(CH3OH)是一种绿色能源。如图所示某同学设计一个甲醇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)写出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)若在标准状况下,有2.24L氧气参加反应,丙装置中阴极析出铜的质量为_______ g
(4)若将乙装置中两电极与位置互换,其它装置不变,此时以装置中发生的总反应式______
根据要求回答相关问题:
(1)写出负极的电极反应式为
(2)铁电极为
(3)若在标准状况下,有2.24L氧气参加反应,丙装置中阴极析出铜的质量为
(4)若将乙装置中两电极与位置互换,其它装置不变,此时以装置中发生的总反应式
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【推荐1】A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子如下表所示:
下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、 B、 C三种溶液,电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加了27g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间(t)的关系如图。据此回答下列问题:
(1)M为电源的__________ 极(填“正”或“负”)。
(2)写出甲烧杯中反应的化学方程式____________________ 。
(3)有人设想用图一所示原电池为直流电源完成上述电解。则锌电极相当于直流电源的_________ (填“M”或“N”)极。
(4)有人设想用图二所示装置做直流电源,不仅可以完成电解也能将气体SO2转化为重要化工原料。该设想中负极的电极反应式为__________________ 。
阳离子 | Ag+ Na+ |
阴离子 | NO3- SO42- Cl- |
下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、 B、 C三种溶液,电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加了27g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间(t)的关系如图。据此回答下列问题:
(1)M为电源的
(2)写出甲烧杯中反应的化学方程式
(3)有人设想用图一所示原电池为直流电源完成上述电解。则锌电极相当于直流电源的
(4)有人设想用图二所示装置做直流电源,不仅可以完成电解也能将气体SO2转化为重要化工原料。该设想中负极的电极反应式为
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【推荐2】电化学防护方法
(1)牺牲阳极的阴极保护法——___________ 原理
a.___________ 极:比被保护金属活泼的金属;
b.___________ 极:被保护的金属设备。
(2)外加电流的阴极保护法——___________ 原理
a.___________ 极:被保护的金属设备;
b.___________ 极:惰性电极。
(1)牺牲阳极的阴极保护法——
a.
b.
(2)外加电流的阴极保护法——
a.
b.
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【推荐3】填空。
(1)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相结合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传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。
①图中X是_______ (填化学式),写出另外一极产生Y气体的电极反应式为_______ ,比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小:a%_______ b%(填大于、小于、等于)。
②写出燃料电池B中正极发生的电极反应:_______ 。
(2)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料,LiOH可由电解法制备。利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。
B极区电解液为_______ 溶液,阳极电极反应式为_______ ,电解过程中Li+ 向_______ (填“A”或“B”)电极迁移。
(1)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相结合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传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。
①图中X是
②写出燃料电池B中正极发生的电极反应:
(2)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料,LiOH可由电解法制备。利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。
B极区电解液为
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