如图所示,某同学设计了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为离子交换膜。请按要求回答相关问题:
(1)甲烷燃料电池负极反应式是___________ 。
(2)Fe电极的电极反应式为___________ 。
(3)X选择___________ 离子交换膜(填“阴”,“阳”)。
(4)丙模拟粗铜的精炼,那么粗铜放在___________ (填“A”,“B”)极,反应结束后硫酸铜溶液的浓度___________ (填“变大”,“变小”,“不变”)。
(5)若在标准状况下,有1.12 L氧气参加反应,则乙装置中铁极上生成的气体体积为___________ L。
(6)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:
①Pt电极上发生的是___________ 反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出NiO电极的电极反应式:___________ 。
(1)甲烷燃料电池负极反应式是
(2)Fe电极的电极反应式为
(3)X选择
(4)丙模拟粗铜的精炼,那么粗铜放在
(5)若在标准状况下,有1.12 L氧气参加反应,则乙装置中铁极上生成的气体体积为
(6)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:
①Pt电极上发生的是
②写出NiO电极的电极反应式:
更新时间:2024-01-15 15:14:41
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【推荐1】如图所示,甲、乙两池电极材料都是铁棒和碳棒,请回答下列问题:
(1)若两池中均为CuSO4溶液,反应一段时间后:
①有红色物质析出的是甲池中的____________ 棒,乙池中的____________ 棒。
②乙池中阳极的电极反应式是___________________ 。
(2)若两池中均为饱和NaCl溶液:
①写出乙池中总反应的离子方程式_________________ 。
②甲池中碳极上电极反应式是_____________________ ,
③若乙池转移0.02 mol e-后停止实验,溶液体积是200 mL,则溶液混合均匀后的pH=____ 。
(1)若两池中均为CuSO4溶液,反应一段时间后:
①有红色物质析出的是甲池中的
②乙池中阳极的电极反应式是
(2)若两池中均为饱和NaCl溶液:
①写出乙池中总反应的离子方程式
②甲池中碳极上电极反应式是
③若乙池转移0.02 mol e-后停止实验,溶液体积是200 mL,则溶液混合均匀后的pH=
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解题方法
【推荐2】燃料电池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)与氧气反应,将反应产生的化学能转变为电能的装置,通常用氢氧化钾作为电解质溶液。完成下列关于甲烷(CH4)燃料电池的填空:
(1)甲烷与氧气反应的化学方程式为:__________ 。
(2)已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O,电池中有一极的电极反应为CH4+10OH--8e-== CO32-+7H2O,这个电极是燃料电池的_________ (填“正极”或“负极”),另一个电极上的电极反应式为:___________ 。
(3)随着电池不断放电,电解质溶液的碱性__________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(1)甲烷与氧气反应的化学方程式为:
(2)已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O,电池中有一极的电极反应为CH4+10OH--8e-== CO32-+7H2O,这个电极是燃料电池的
(3)随着电池不断放电,电解质溶液的碱性
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解题方法
【推荐3】原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步,是化学对人类的一项重大贡献。
(1)如图装置中属于原电池的是____ (填序号)。
(2)依据氧化还原反应Fe+2Ag+=Fe2++2Ag设计的原电池如图1所示。
①电极X的材料是____ 。
②X电极的电极反应式为____ ;Ag电极上发生的是___ (填“氧化”或“还原”)反应。
③当有2.8 g铁溶解时,Ag电极增重____ g。
(3)以甲烷为燃料的新型电池得到广泛的研究,如图2是目前研究较多的一类燃料电池的工作原理示意图。
①A极为电池极____ (填“正”或“负”)。
②B极的电极反应式为____ ;若消耗标准状况下的CH411.2 L,则电路中转移____ mol电子。
(1)如图装置中属于原电池的是
(2)依据氧化还原反应Fe+2Ag+=Fe2++2Ag设计的原电池如图1所示。
①电极X的材料是
②X电极的电极反应式为
③当有2.8 g铁溶解时,Ag电极增重
(3)以甲烷为燃料的新型电池得到广泛的研究,如图2是目前研究较多的一类燃料电池的工作原理示意图。
①A极为电池极
②B极的电极反应式为
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解题方法
【推荐1】Ⅰ.如图所示,C、D、E和F均为惰性电极。将电源接通后,向乙中滴入酚酞溶液,在F极附近显红色。
(1)直流电源为乙醇()燃料电池,电解质溶液为溶液,则B电极的电极反应式为___________ 。
(2)若甲中装有足量的硫酸铜溶液,工作一段时间后,停止通电,欲使溶液恢复到起始状态,可向溶液中加入___________(填字母序号)。
(3)欲用丙装置给铜镀银,则金属银应为___________ 极(填“G”或“H”)。
(4)若丙装置用于粗铜精炼,反应一段时间后装置中硫酸铜溶液的浓度将___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
Ⅱ.新冠疫情期间,某同学为解决环境卫生消毒问题,设计了一个电解装置,用于制备“84”消毒液的有效成分,
(5)如图所示,则c为电源的___________ 极;该发生器中发生反应的离子方程式为___________ 。
Ⅲ.化学在环境保护中起着十分重要的作用,电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染,电化学降解的原理如图所示。
(6)若电解过程中转移了电子,则膜两侧电解液的质量变化差为___________ g。
(1)直流电源为乙醇()燃料电池,电解质溶液为溶液,则B电极的电极反应式为
(2)若甲中装有足量的硫酸铜溶液,工作一段时间后,停止通电,欲使溶液恢复到起始状态,可向溶液中加入___________(填字母序号)。
A. | B. | C. | D. |
(4)若丙装置用于粗铜精炼,反应一段时间后装置中硫酸铜溶液的浓度将
Ⅱ.新冠疫情期间,某同学为解决环境卫生消毒问题,设计了一个电解装置,用于制备“84”消毒液的有效成分,
(5)如图所示,则c为电源的
Ⅲ.化学在环境保护中起着十分重要的作用,电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染,电化学降解的原理如图所示。
(6)若电解过程中转移了电子,则膜两侧电解液的质量变化差为
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解题方法
【推荐2】如图所示,U形管内盛有100 mL 的溶液,按要求回答下列问题:
(1)打开K2,闭合K1,若所盛溶液为CuSO4溶液:则A为________ 极,A极的电极反应式为______________________ 。若所盛溶液为KCl溶液,则B极的电极反应式为________________ 。
(2)打开K1,闭合K2,若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液,则A电极附近可观察到的现象是____________________ ,Na+移向________ 极(填A、B);总反应化学方程式是____________________ 。
(3)如果要用电解的方法精炼粗铜,打开K1,闭合K2,电解液选用CuSO4溶液,则A电极的材料应换成是________ (填“粗铜”或“纯铜”),反应一段时间后电解质溶液中Cu2+的浓度将会________ (填“增大”、“减小”、“不变”)。
(1)打开K2,闭合K1,若所盛溶液为CuSO4溶液:则A为
(2)打开K1,闭合K2,若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液,则A电极附近可观察到的现象是
(3)如果要用电解的方法精炼粗铜,打开K1,闭合K2,电解液选用CuSO4溶液,则A电极的材料应换成是
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【推荐3】回答下列问题。
(1)①以溶液为电解质溶液进行粗镍(含Fe、Zn、Cu、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是___________ (填代号)。(已知金属性:Fe>Ni>Cu)
a.电解过程中,化学能转化为电能
b.粗镍作阳极,发生还原反应
c.利用阳极泥可回收Cu、Pt、Au等金属
d.粗镍精炼时通过的电量与阴极析出镍的质量成正比
②工业上用硫化镍(NiS)作为电极材料冶炼镍。电解时,硫化镍中的硫元素以单质形态沉积在某电极附近,镍元素形态进入电解液中,如图所示:硫化镍与电源的___________ (填“正极”或“负极”)相接。写出阳极的电极反应式___________ 。
(2)2013年华南理工大学提出利用电解法制并以此处理废氨水,装置如图。
①Ir—Ru惰性电极有吸附作用,该电极的电极反应为___________ ;
②理论上电路中每转移3 mol电子,最多可以处理的物质的量为___________ 。
(3)铁的重要化合物高铁酸钠()是一种新型饮用水消毒剂,具有很多优点。
①高铁酸钠生产方法之一是电解法,其原理为,则电解时阳极的电极反应式是___________ 。
②高铁酸钠生产方法之二是在强碱性介质中用NaClO氧化生成高铁酸钠、氯化钠和水,该反应的离子方程式为___________ 。
(4)合成甲醇工厂的酸性废水中含有甲醇(),常用向废液中加入硫酸钴,再用微生物电池(葡萄糖酸性燃料电池)电解,电解时;被氧化成,把水中的甲醇氧化成,达到除去甲醇的目的。工作原理如下图(c为隔膜,甲醇不能通过,其它离子和水可以自由通过)。
①a电极的名称为___________ 。
②写出除去甲醇的离子方程式___________ 。
③微生物电池是绿色酸性燃料电池,写出该电池负极的电极反应式为___________ 。
(1)①以溶液为电解质溶液进行粗镍(含Fe、Zn、Cu、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是
a.电解过程中,化学能转化为电能
b.粗镍作阳极,发生还原反应
c.利用阳极泥可回收Cu、Pt、Au等金属
d.粗镍精炼时通过的电量与阴极析出镍的质量成正比
②工业上用硫化镍(NiS)作为电极材料冶炼镍。电解时,硫化镍中的硫元素以单质形态沉积在某电极附近,镍元素形态进入电解液中,如图所示:硫化镍与电源的
(2)2013年华南理工大学提出利用电解法制并以此处理废氨水,装置如图。
①Ir—Ru惰性电极有吸附作用,该电极的电极反应为
②理论上电路中每转移3 mol电子,最多可以处理的物质的量为
(3)铁的重要化合物高铁酸钠()是一种新型饮用水消毒剂,具有很多优点。
①高铁酸钠生产方法之一是电解法,其原理为,则电解时阳极的电极反应式是
②高铁酸钠生产方法之二是在强碱性介质中用NaClO氧化生成高铁酸钠、氯化钠和水,该反应的离子方程式为
(4)合成甲醇工厂的酸性废水中含有甲醇(),常用向废液中加入硫酸钴,再用微生物电池(葡萄糖酸性燃料电池)电解,电解时;被氧化成,把水中的甲醇氧化成,达到除去甲醇的目的。工作原理如下图(c为隔膜,甲醇不能通过,其它离子和水可以自由通过)。
①a电极的名称为
②写出除去甲醇的离子方程式
③微生物电池是绿色酸性燃料电池,写出该电池负极的电极反应式为
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【推荐1】甲醇是一种重要的化工原料和新型燃料。如图是甲醇燃料电池工作的示意图,工作一段时间后,断开K:
(1)甲中负极的电极反应式为______________________ 。
(2)若丙中C为铝,D为石墨,W溶液为稀H2SO4,则能是铝的表面生成一层致密的氧化膜,则C的电极反应式为_____________________ 。
(3)若A、B、C、D均为石墨,W溶液为饱和氯化钠溶液;
a.丙中电解的总化学方程式为____________________________ 。
b.工作一段时间后,向乙中所得溶液加入0.05 mol Cu2(OH)2CO3后恰好使电解质溶液复原,则转移电子的物质的量为_______________ 。
c.丙中为使两极产物不发生反应,可以在两极之间放置_______ (“阴”或“阳”)离子交换膜。
(4)若把乙装置改为精炼铜装置(粗铜含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质),下列说法正确的是__________
A.电解过程中,阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
B.A为粗铜,发生氧化反应
C.CuSO4溶液的浓度保持不变
D.杂质都将以单质的形式沉淀到池底
(1)甲中负极的电极反应式为
(2)若丙中C为铝,D为石墨,W溶液为稀H2SO4,则能是铝的表面生成一层致密的氧化膜,则C的电极反应式为
(3)若A、B、C、D均为石墨,W溶液为饱和氯化钠溶液;
a.丙中电解的总化学方程式为
b.工作一段时间后,向乙中所得溶液加入0.05 mol Cu2(OH)2CO3后恰好使电解质溶液复原,则转移电子的物质的量为
c.丙中为使两极产物不发生反应,可以在两极之间放置
(4)若把乙装置改为精炼铜装置(粗铜含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质),下列说法正确的是
A.电解过程中,阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
B.A为粗铜,发生氧化反应
C.CuSO4溶液的浓度保持不变
D.杂质都将以单质的形式沉淀到池底
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【推荐2】用NaOH溶液吸收烟气中的SO2,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到H2SO4,其原理如图所示(电极材料均为石墨)。
(1)图中a极要连接电源的________ (填“正”或“负”)极,C口流出的物质是________ 。
(2)SO32-放电的电极反应式为__________ 。
(1)图中a极要连接电源的
(2)SO32-放电的电极反应式为
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【推荐3】(1)反应 NaOH+HCl=NaCl+H2O,能否设计成原电池?_______ (填“能”或“否”)。
(2)图 1装置的负极是_______ (填“石墨”或“铜”),该电极的电极反应式为_______ 。
(3)图 2 装置中甲烧杯盛放 100 mL 0.2 mol·L-1 的 NaCl 溶液,乙烧杯盛放 100 mL0.5 mol·L-1 的 CuSO4 溶液。反应一段时间后,停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞溶液, 观察到石墨电极附近首先变红。
①电源的M 端为_______ 极,甲烧杯中铁电极的电极反应式为_______ 。
②乙烧杯中电解反应的化学方程式为_______ ,加入_______ 物质能使电解后的溶液复原。
③停止电解,取出Cu 电极,洗涤、干燥、称量,电极增重 0.64 g,甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为_______ mL。
(4)图 3 是丙醇(CH3CH2CH2OH)燃料电池(电解质溶液为 KOH 溶液)结构示意图,写出 a处的电极反应式_______ ,b 侧溶液的 pH 与电池工作前比_______ 了(填“变大”或“不变”或“变小”)。
(2)图 1装置的负极是
(3)图 2 装置中甲烧杯盛放 100 mL 0.2 mol·L-1 的 NaCl 溶液,乙烧杯盛放 100 mL0.5 mol·L-1 的 CuSO4 溶液。反应一段时间后,停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞溶液, 观察到石墨电极附近首先变红。
①电源的M 端为
②乙烧杯中电解反应的化学方程式为
③停止电解,取出Cu 电极,洗涤、干燥、称量,电极增重 0.64 g,甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为
(4)图 3 是丙醇(CH3CH2CH2OH)燃料电池(电解质溶液为 KOH 溶液)结构示意图,写出 a处的电极反应式
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【推荐1】研究化学能与电能相互转化的电化学知识应用十分广泛。回答下列问题:
(1)二次电池又称为充电电池或蓄电池,是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池。利用化学反应的可逆性,可以组建成一个新电池,即当一个化学反应转化为电能之后,还可以用电能使化学体系修复,然后再利用化学反应转化为电能,所以叫二次电池(可充电电池)。最常见的二次电池是铅蓄电池二次电池。以铅蓄电池为例)请写出充电时阳极电极反应式:_____ (氧化反应);
(2)如下图所示的装置,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后,向乙中滴入酚酞溶液,在F极附近显红色。那么电源A极的名称是_____ 。
(3)燃料电池是很有发展前途的新的动力电源,一般以氢气、碳、甲醇、硼氢化物、煤气或天然气为燃料,作为负极,用空气中的氧作为正极。和一般电池的主要区别在于一般电池的活性物质是预先放在电池内部的,因而电池容量取决于贮存的活性物质的量,而燃料电池的活性物质(燃料和氧化剂)是在反应的同时源源不断地输入的,因此,这类电池实际上只是一个能量转换装置。这类电池具有转换效率高、容量大、比能量高等优点。新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2,电解质溶液为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示。回答下列问题:
①甲烷燃料电池负极的电极反应分别为_____ ;
②闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生,电解氯化钠溶液的总反应方程式为_____ ;
③若每个电池中甲烷通入量均为1L(标准状况),且反应完全,则理论上最多能产生的氯气体积为_____ L(标准状况)。
(1)二次电池又称为充电电池或蓄电池,是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池。利用化学反应的可逆性,可以组建成一个新电池,即当一个化学反应转化为电能之后,还可以用电能使化学体系修复,然后再利用化学反应转化为电能,所以叫二次电池(可充电电池)。最常见的二次电池是铅蓄电池二次电池。以铅蓄电池为例)请写出充电时阳极电极反应式:
(2)如下图所示的装置,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后,向乙中滴入酚酞溶液,在F极附近显红色。那么电源A极的名称是
(3)燃料电池是很有发展前途的新的动力电源,一般以氢气、碳、甲醇、硼氢化物、煤气或天然气为燃料,作为负极,用空气中的氧作为正极。和一般电池的主要区别在于一般电池的活性物质是预先放在电池内部的,因而电池容量取决于贮存的活性物质的量,而燃料电池的活性物质(燃料和氧化剂)是在反应的同时源源不断地输入的,因此,这类电池实际上只是一个能量转换装置。这类电池具有转换效率高、容量大、比能量高等优点。新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2,电解质溶液为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示。回答下列问题:
①甲烷燃料电池负极的电极反应分别为
②闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生,电解氯化钠溶液的总反应方程式为
③若每个电池中甲烷通入量均为1L(标准状况),且反应完全,则理论上最多能产生的氯气体积为
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【推荐2】如图,甲是氢氧燃料电池示意图,a为正极;乙是惰性电极电解足量CuSO4溶液的示意图,电解时c电极上有红色固体物质析出。
回答下列问题:
(1)图甲中,从A口通入的气体是___ ,b电极的电极反应式为___ 。
(2)图乙中,c电极通过导线与电源的___ 极相连;理论上当c电极析出3.20g红色固体时,则d电极表面产生的气体在标准状况下的体积为___ mL。
回答下列问题:
(1)图甲中,从A口通入的气体是
(2)图乙中,c电极通过导线与电源的
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解题方法
【推荐3】某公司开发了一种以甲醇为原料,以KOH为电解质的用于手机的可充电高效燃料电池,充一次电可连续使用一个月。如图是一个电化学过程的示意图。
请填空:
(1)充电时:原电池的负极与电源______ 极相连。B极的电极反应式为_______ 。
(2)放电时,负极的电极反应式为_______ 。
(3)在此过程中若完全反应,乙池中A极的质量升高648 g,则甲池中理论上消耗O2______ L(标准状况下)。
(4)若在常温常压下,1g CH3OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出热量22.68 kJ,则表示该反应的热化学方程式为_______
请填空:
(1)充电时:原电池的负极与电源
(2)放电时,负极的电极反应式为
(3)在此过程中若完全反应,乙池中A极的质量升高648 g,则甲池中理论上消耗O2
(4)若在常温常压下,1g CH3OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出热量22.68 kJ,则表示该反应的热化学方程式为
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