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。某研究小组以甲烷燃料电池(装置甲)为电源,模拟氯碱工业生产原理,装置如图所示。请回答以下问题:
(1)B、D的电极名称分别是______ 、______ 。
(2)C极可以选用的材料是______ (填标号)。
(3)该装置开始工作时,Cl-向______ 极(填“C”或“D”)移动,工作一段时间后观察到D极的现象是______ ,C极发生的电极反应为______ 。
(4)甲装置中K+向______ 极(填“A”或“B”)移动,A极发生的电极反应为______ 。
(5)装置甲、乙中的电解质溶液足量,当电路中通过0.4mol电子时,气体a、b的总物质的量与气体c、d的总物质的量之比为______ 。
(6)若以装置甲为电源,要在铁器上镀铜,则铁器应连接______ (填“A”或“B”)极。
(1)B、D的电极名称分别是
(2)C极可以选用的材料是
A.铁棒 | B.银棒 | C.石墨棒 | D.铜棒 |
(3)该装置开始工作时,Cl-向
(4)甲装置中K+向
(5)装置甲、乙中的电解质溶液足量,当电路中通过0.4mol电子时,气体a、b的总物质的量与气体c、d的总物质的量之比为
(6)若以装置甲为电源,要在铁器上镀铜,则铁器应连接
更新时间:2024-03-30 08:28:46
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【推荐1】I.某同学做如下实验,以探究反应中的能量变化。
(1)在实验中发现反应后(a)中温度升高,由此可以判断(a)中反应是________ 热反应;(b)中温度降低,由此可以判断(b)中反应是________ 热反应。
(2)根据能量守恒定律,(b)中反应物的总能量应该________ 生成物的总能量。
II.某学习小组依据氧化还原反应原理:2Ag++Cu=Cu2++2Ag设计成的原电池如右图所示。
(3) 从能量转化角度分析,上述原电池将化学能转化为_________ ;
(4) 负极的电极材料为_____________ ;
(5) 正极发生的电极反应__________________________________ ;
(1)在实验中发现反应后(a)中温度升高,由此可以判断(a)中反应是
(2)根据能量守恒定律,(b)中反应物的总能量应该
II.某学习小组依据氧化还原反应原理:2Ag++Cu=Cu2++2Ag设计成的原电池如右图所示。
(3) 从能量转化角度分析,上述原电池将化学能转化为
(4) 负极的电极材料为
(5) 正极发生的电极反应
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【推荐2】现有A、B、C、D四种金属片,把A、B用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中,A上有气泡产生;把C、D用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中,D发生还原反应;把A、C用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中,电子流动方向由A经过导线到C。根据上述情况,回答下列问题:
(1)在中,金属片_______ 发生氧化反应
(2)在中,金属片_______ 做负极
(3)在中,电流流动方向为_______ 。
(4)如果把B、D用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中,则金属片_______ 上有气泡产生
(5)上述四种金属的活动顺序是_______ 。
(1)在中,金属片
(2)在中,金属片
(3)在中,电流流动方向为
(4)如果把B、D用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中,则金属片
(5)上述四种金属的活动顺序是
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【推荐3】降低能耗是氯碱工业发展的重要方向。我国利用氯碱厂生产的H2作为电池燃料,再将电池应用于氯碱工业,原理如图,a、b、c、d均为石墨电极。
(1)a极为_______ (填“正”或“负”)极,c 极为_______ (填“阴”或“阳”)极。
(2)乙装置中电解饱和NaCl溶液的化学方程式为_______ ;反应一段时间后,d极产生1mol气体时,乙装置中转移电子_______ mol。
(3)下列说法正确的是_______ (填字母序号)。
A.甲装置可实现化学能向电能的转化
B.甲装置中Na+透过阳离子交换膜向a极移动
C.乙装置中c极一侧流出的是浓盐水
(4)实际生产中,阳离子交换膜的损伤会造成OH- 迁移至阳极区,从而在电解池阳极能检测到O2,产生O2的电极反应式为_______ 。
(1)a极为
(2)乙装置中电解饱和NaCl溶液的化学方程式为
(3)下列说法正确的是
A.甲装置可实现化学能向电能的转化
B.甲装置中Na+透过阳离子交换膜向a极移动
C.乙装置中c极一侧流出的是浓盐水
(4)实际生产中,阳离子交换膜的损伤会造成OH- 迁移至阳极区,从而在电解池阳极能检测到O2,产生O2的电极反应式为
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【推荐1】水是宝贵的自然资源,水的净化与污水处理是化学工作者需要研究的重要课题。
(1)在净水过程中用到混凝剂,其中不可以作为混凝剂使用的是__________ 。
A.硫酸铝 B.氧化铝 C.碱式氯化铝 D.氯化铁
(2)海水淡化是人类获得饮用水的一个重要方法,下列有关海水淡化处理的方法正确的是_____ 。
A.蒸馏法能耗最小,设备最简单;冷冻法要消耗大量能源
B.利用电渗析法淡化海水时,在阴极附近放阴离子交换膜,在阳极附近放阳离子交换膜
C.利用电渗析法淡化海水时,得到淡水的部分在中间区
D.利用反渗透技术可以大量、快速地生产淡水
(3)除了水资源,能源、信息、材料一起构成了现代文明的三大支柱。甲醇是一种重要的化工原料,以甲醇、氧气为基本反应物的新型燃料电池已经问世,其结构如图所示(甲醇解离产生的H+可以通过质子交换膜进入另一极)。请写出通入甲醇的电极上的电极反应式:____________ 。
某同学以甲醇燃料电池为电源,以石墨为电极电解500mL 0.2mol·L1 CuSO4溶液,则与电源正极相连的电解池电极上的电极反应式为:_______________________________ ;电解一段时间后,在电解池两极上共产生7.84 L气体(标准状况下),此时甲醇燃料电池中共消耗甲醇_________ g 。
(1)在净水过程中用到混凝剂,其中不可以作为混凝剂使用的是
A.硫酸铝 B.氧化铝 C.碱式氯化铝 D.氯化铁
(2)海水淡化是人类获得饮用水的一个重要方法,下列有关海水淡化处理的方法正确的是
A.蒸馏法能耗最小,设备最简单;冷冻法要消耗大量能源
B.利用电渗析法淡化海水时,在阴极附近放阴离子交换膜,在阳极附近放阳离子交换膜
C.利用电渗析法淡化海水时,得到淡水的部分在中间区
D.利用反渗透技术可以大量、快速地生产淡水
(3)除了水资源,能源、信息、材料一起构成了现代文明的三大支柱。甲醇是一种重要的化工原料,以甲醇、氧气为基本反应物的新型燃料电池已经问世,其结构如图所示(甲醇解离产生的H+可以通过质子交换膜进入另一极)。请写出通入甲醇的电极上的电极反应式:
某同学以甲醇燃料电池为电源,以石墨为电极电解500mL 0.2mol·L1 CuSO4溶液,则与电源正极相连的电解池电极上的电极反应式为:
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【推荐2】试运用所学的电化学知识回答下列问题:
(1)①请设计一个原电池,可自发进行反应:,该电池的两电极分别为铜棒、银棒,请画出该实验的装置示意图:_______ 。该电池中,电子的流向为_______ 。
②该电化学装置的能量变化形式为_______ 。若开始时两电极质量相等,当电路中转移0.2mol电子时,理论上两电极的质量差为_______ g。
(2)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统实现的再利用。电池的总反应为(已知:质子交换膜仅允许通过)。①该装置中的负极为_______ (填“GaN”或“Cu”)。
②该电池的Cu电极上发生的电极反应为_______ 。
③生成,消耗的物质的量为_______ mol。
(1)①请设计一个原电池,可自发进行反应:,该电池的两电极分别为铜棒、银棒,请画出该实验的装置示意图:
②该电化学装置的能量变化形式为
(2)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统实现的再利用。电池的总反应为(已知:质子交换膜仅允许通过)。①该装置中的负极为
②该电池的Cu电极上发生的电极反应为
③生成,消耗的物质的量为
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【推荐3】回答下列问题:
(1)资料表明AgNO3溶液和KI溶液能发生反应:2Ag++2I-=2Ag+I2 △H<0,某同学设计如图实验装置证实了这一信息。
可供选择的用品:烧杯、直流电源、导线、盐桥、灵敏电流计、石墨棒、铁棒、银棒、KI溶液、AgNO3溶液、淀粉溶液
①电极材料A为_______ ,Y溶液是_______ ,为使实验现象更加明显,需向X溶液或Y溶液中加入的试剂是_______ 。
②负极反应物为_______ ,正极电极反应式为_______ 。
(2)氯碱工业的示意图如下,回答下列问题。
①D电极反应式为_______ ;实际生产中,阳离子交换膜的损伤会造成OH-迁移至阳极区,从而在电解池阳极上能检测到O2,下列生产措施有利于提高Cl2产量、降低阳极O2含量的是_______ 。
A.定期检查并更换阳离子交换膜
B.向阳极区加入适量盐酸
C.使用精制饱和食盐水提高c(Cl-)
②降低氯碱工业能耗的另一种技术是“氧阴极技术”。通过向阴极区通入O2,避免水电离的H+直接得电子生成H2,降低了电解电压,电耗明显减少。“氧阴极技术”的阴极反应为_______ 。
(1)资料表明AgNO3溶液和KI溶液能发生反应:2Ag++2I-=2Ag+I2 △H<0,某同学设计如图实验装置证实了这一信息。
可供选择的用品:烧杯、直流电源、导线、盐桥、灵敏电流计、石墨棒、铁棒、银棒、KI溶液、AgNO3溶液、淀粉溶液
①电极材料A为
②负极反应物为
(2)氯碱工业的示意图如下,回答下列问题。
①D电极反应式为
A.定期检查并更换阳离子交换膜
B.向阳极区加入适量盐酸
C.使用精制饱和食盐水提高c(Cl-)
②降低氯碱工业能耗的另一种技术是“氧阴极技术”。通过向阴极区通入O2,避免水电离的H+直接得电子生成H2,降低了电解电压,电耗明显减少。“氧阴极技术”的阴极反应为
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【推荐1】电解是最强有力的氧化还原手段,在化工生产中有着重要的应用。请回答下列问题:
(1)以铜为阳极,以石墨为阴极,用NaCl溶液作电解液进行电解,得到半导体材料Cu2O和一种清洁能源,则阳极反应式为________ ,阴极反应式为________ 。
(2)某同学设计如图所示的装置探究金属的腐蚀情况。下列判断合理的是
_______ (填序号)。
a.②区铜片上有气泡产生
b.③区铁片的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑
c.最先观察到变成红色的区域是②区
d.②区和④区中铜片的质量均不发生变化
(3)最新研究发现,用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水的工艺具有流程简单、能耗较低等优点,其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应生成乙醇和乙酸,总反应式为2CH3CHO+H2OCH3CH2OH+CH3COOH
实验室中,以一定浓度的乙醛-Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的处理过程,其装置如图所示。
①若以甲烷碱性燃料电池为直流电源,则燃料电池中b极应通入________ (填化学式),电极反应式为________ 。电解过程中,阴极区Na2SO4的物质的量________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②在实际工艺处理中,阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1 m3乙醛含量为3 000 mg/L的废水,可得到乙醇________ kg(计算结果保留小数点后一位)。
(1)以铜为阳极,以石墨为阴极,用NaCl溶液作电解液进行电解,得到半导体材料Cu2O和一种清洁能源,则阳极反应式为
(2)某同学设计如图所示的装置探究金属的腐蚀情况。下列判断合理的是
a.②区铜片上有气泡产生
b.③区铁片的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑
c.最先观察到变成红色的区域是②区
d.②区和④区中铜片的质量均不发生变化
(3)最新研究发现,用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水的工艺具有流程简单、能耗较低等优点,其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应生成乙醇和乙酸,总反应式为2CH3CHO+H2OCH3CH2OH+CH3COOH
实验室中,以一定浓度的乙醛-Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的处理过程,其装置如图所示。
①若以甲烷碱性燃料电池为直流电源,则燃料电池中b极应通入
②在实际工艺处理中,阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1 m3乙醛含量为3 000 mg/L的废水,可得到乙醇
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【推荐2】在硫酸铜溶液中,插入两个电极进行电解。
(1)若两极均为Pt电极,则阳极反应式是_________ ,阴极反应式是_________ ,电解的化学方程式是_________ 。
(2)若两极均为铜片,则阳极反应式是_________ ,阴极反应式是_________ ,电解过程中溶液的浓度变化是_________ 。
(3)若阳极为锌片,阴极为铜片,则阳极反应式是_________ ,电解过程中两极的变化是_________ 。
(1)若两极均为Pt电极,则阳极反应式是
(2)若两极均为铜片,则阳极反应式是
(3)若阳极为锌片,阴极为铜片,则阳极反应式是
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【推荐3】某课外活动小组用如图装置进行实验,试回答下列问题:
(1)若开始时开关K与a连接,则A极的电极反应式为____________________ B极的Fe发生__________ 腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)
(2)若开始时开关K与b连接,下列说法正确的是________ (填序号)
①溶液中Na+向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则溶液中转移0.2 mol电子且此时装置内总反应的离子方程式为_________
(3)该小组同学认为,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应式为______________ ,此时通过阴离子交换膜的离子数________ (填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口________ (填“A”“B”“C”或“D”)导出。
(1)若开始时开关K与a连接,则A极的电极反应式为
(2)若开始时开关K与b连接,下列说法正确的是
①溶液中Na+向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则溶液中转移0.2 mol电子且此时装置内总反应的离子方程式为
(3)该小组同学认为,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应式为
②制得的氢氧化钾溶液从出口
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【推荐1】人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素(化学式),原理如下图。
(1)阳极室中发生的反应依次有:_______ 、_______ 。
(2)电解结束后,若两极共收集到气体13.44L(标准状况),则除去的尿素为_______ g(忽略气体的溶解,下同)。
(3)若关闭左下侧与左上侧溶液的导入导出,当电解过程中转移了2mol电子,则质子交换膜两侧电解液的质量变化差为_______ g。
(1)阳极室中发生的反应依次有:
(2)电解结束后,若两极共收集到气体13.44L(标准状况),则除去的尿素为
(3)若关闭左下侧与左上侧溶液的导入导出,当电解过程中转移了2mol电子,则质子交换膜两侧电解液的质量变化差为
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【推荐2】根据电化学原理,回答下列问题。
(1)如图所示用惰性电极电解溶液,电极上的电极反应式为___________ ,若电极产生(标准状况)气体,则所得溶液的___________ (不考虑溶液体积变化),若要使电解质溶液恢复到电解前的状态,可加入___________ (填字母)。
A. B. C. D.
(2)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高,可用于航天航空。如下图所示装置中,以稀土金属材料作惰性电极,在两极上分别通入和空气,其中固体电解质是掺杂了的固体,它在高温下能传导。则电极的名称为___________ ,电极上的电极反应___________ 。
(3)利用如图的装置电解饱和食盐水,制备一种家用“84”消毒液(有效成分为)发生器,在制备消毒液时,电极上的电极反应式为___________ 。
(1)如图所示用惰性电极电解溶液,电极上的电极反应式为
A. B. C. D.
(2)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高,可用于航天航空。如下图所示装置中,以稀土金属材料作惰性电极,在两极上分别通入和空气,其中固体电解质是掺杂了的固体,它在高温下能传导。则电极的名称为
(3)利用如图的装置电解饱和食盐水,制备一种家用“84”消毒液(有效成分为)发生器,在制备消毒液时,电极上的电极反应式为
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【推荐3】用间接电化学法除去NO的过程,如图所示:
(1)已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间,写出阴极的电极反应式:_______ 。用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理:_______ 。
(2)目前已开发出电解法制取ClO2的新工艺。
①用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2(如图所示),写出阳极产生ClO2的电极反应式:_______ 。
②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时,停止电解,通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为_______ mol;用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因:_______ 。
(1)已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间,写出阴极的电极反应式:
(2)目前已开发出电解法制取ClO2的新工艺。
①用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2(如图所示),写出阳极产生ClO2的电极反应式:
②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时,停止电解,通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为
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