【題目】如下圖所示,某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X為陽(yáng)離子交換膜。

根據(jù)要求回答相關(guān)問(wèn)題:

1)通入氧氣的電極為________(填正極負(fù)極),負(fù)極的電極反應(yīng)式為 。

2)鐵電極為________(填陽(yáng)極陰極),石墨電極(C)的電極反應(yīng)式為 。

3)反應(yīng)一段時(shí)間后,乙裝置中生成氫氧化鈉主要在________區(qū)。(填鐵極石墨極

4)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì),則丙裝置中反應(yīng)一段時(shí)間后,硫酸銅溶液濃度將________(填增大”“減小不變)。

5)若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,有2.24 L氧氣參加反應(yīng),則乙裝置中鐵電極上生成的氣體的分子數(shù)為 ;丙裝置中陰極析出銅的質(zhì)量為

【答案】1)正極 H22e2OH=2H2O

2)陰極 2Cl 2e=Cl23)鐵極

4)減。51.204×10230.2NA 12.8 g

【解析】試題分析:(1)燃料電池中通入氧氣的電極是正極,負(fù)極上氫氣失電子,電極反應(yīng)式為:H22e2OH=2H2O;

2)乙池屬于電解池,鐵電極是陰極,石墨電極是陽(yáng)極,陽(yáng)極上氯離子放電生成氯氣,電極反應(yīng)式為:2Cl--2e-═Cl2;

3)乙池中陰極是鐵,陽(yáng)極是碳,陽(yáng)極上氯離子放電生成氯氣,陰極上氫離子放電,導(dǎo)致陰極附近氫氧根離子逐漸增大,所以乙裝置中生成氫氧化鈉主要在鐵極區(qū);

4)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì),則陽(yáng)極上的銅、鋅、銀都會(huì)失電子進(jìn)入溶液,陰極上析出銅離子,根據(jù)得失電子守恒,陽(yáng)極上溶解的銅小于陰極上析出的銅,所以丙裝置中反應(yīng)一段時(shí)間,硫酸銅溶液濃度將減;

5)根據(jù)方程式中的轉(zhuǎn)化關(guān)系:O2----2H2----2Cu,2.24 L氧氣的物質(zhì)的量為0.1mol,則生成氫氣的分子數(shù)是0.2×6.02×1023=1.204×1023,生成銅的質(zhì)量是0.2×64=12.8g

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下表給出14~17號(hào)元素的一些性質(zhì),請(qǐng)回答:


14Si

15P

16S

17Cl

單質(zhì)與H2
反應(yīng)的條件

高溫

磷蒸氣與
H2能反應(yīng)

加熱

光照或點(diǎn)燃
時(shí)發(fā)生爆炸

最高價(jià)氧化
物的水化物

H4SiO4
弱酸

H3PO4[
中強(qiáng)酸

H2SO4
強(qiáng)酸

HClO4
最強(qiáng)含氧酸

1)它們所形成的氫化物中穩(wěn)定性最差的是 ,還原性最差的是 。(寫(xiě)化學(xué)式)

2)四種元素的非金屬性隨著元素原子序數(shù)的遞增而逐漸 (增強(qiáng)或減弱)

3)寫(xiě)出下列物質(zhì)電子式K2S PCl3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】地下水受到硝酸鹽污染已成為世界范圍內(nèi)一個(gè)相當(dāng)普遍的環(huán)境問(wèn)題。用零價(jià)鐵去除水體中的硝酸鹽(NO3-)是地下水修復(fù)研究的熱點(diǎn)之一。

(1)Fe還原水體中NO3-的反應(yīng)原理如圖所示。

作負(fù)極的物質(zhì)是___________;正極的電極反應(yīng)式是_____________

(2)將足量鐵粉投入水體中,測(cè)定NO3-去除率和pH,結(jié)果如下:

在pH =4.5的水體中,NO3-的去除率低的原因是_____________。

(3)為提高pH =4.5的水體中NO3-的去除率,某課題組在初始pH =4.5的水體中分別投入①Fe2+、②Fe、③Fe和Fe2+做對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖:

此實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是____,F(xiàn)e2+的作用可能是_________。(2)中NO3-去除率和鐵的最終物質(zhì)形態(tài)不同的原因______________。

(4)地下水呈中性,在此條件下,要提高NO3-的去除速率,可采取的措施有_______。(寫(xiě)出一條)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】(1)測(cè)得一定溫度下某溶液的pH=6.5,且溶液中氫離子與氫氧根離子物質(zhì)的量相等,

此溶液呈 性。測(cè)定溫度 25(填“高于”、“低于”或“等于”)。

(2)將25下pH=12的NaOH溶液a L與pH=1的HCl溶液b L混合。若所得混合液為中性,則a:b= 。

(3)將等體積等物質(zhì)的量濃度的醋酸和氫氧化鈉溶液混合,溶液呈 (填“酸性”、“中性”或“堿性”,下同),溶液中c(Na+) c(CH3COO-)(填“>”、“<”或“=”)。

(4)pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合后溶液呈 ,溶液中c(Na+) c(CH3COO-)(填“>”、“<”或“=”,下同)。

(5)O3將I氧化成I2的過(guò)程由3步反應(yīng)組成:

I(aq)+O3(g)=IO(aq)+O2(g) H1

IO(aq)+H+(aq)HOI(aq) H2

HOI(aq)+I(aq)+H+(aq)I2(aq)+H2O(l) H3

總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________,其反應(yīng)H=_________。

(6)已知:CH3COOHCH3COO+H+ Ka

H2OH++OH Kw

則CH3COO+H2OCH3COOH+OH平衡常數(shù)K=___________________。

(7)常溫下,如果要使c(Fe3+)<10-5mol/L,則應(yīng)控制溶液pH的范圍為________。

已知:Ksp[Fe(OH)3] = 8.0×10-38;lg5 = 0.7

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】[化學(xué)-選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

文藝復(fù)興時(shí)期,群青顏料曾用在許多著名的油畫(huà)上,當(dāng)時(shí)群青顏料是由貴重的青金石研磨并制成的。青金石是指堿性鋁硅酸鹽礦物,其中含鈉、鋁、硅、硫、氯、氧等元素。

(1)硅元素基態(tài)原子的價(jià)電子軌道表示式為____________。

(2)第四周期中,與鋁未成對(duì)電子數(shù)相同的金屬元素有________種。

(3)Na+和Ne互為等電子體,電離能I2(Na)________I1(Ne)(填“>”或“<”)。

(4)①已知氯有多種含氧酸,其電離平衡常數(shù)如下:

化學(xué)式

HClO4

HClO3

HClO2

HClO

Ka

1×1010

1×101

1×10-2

4×10-8

HClO4的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_________,HClO3中Cl原子的雜化軌道類(lèi)型為________,HClO2中含有的共價(jià)鍵類(lèi)型為__________。以上幾種含氧酸的酸性強(qiáng)弱不同,其原因?yàn)?/span>______________。

②氫鹵酸(HX)的電離過(guò)程如圖。ΔH1和ΔH2的遞變規(guī)律都是HF>HCl>HBr>HI,其中ΔH1(HF)特別大的原因?yàn)?/span>_________,影響ΔH2遞變的因素為______________。

(5)鋁單質(zhì)為面心立方晶體,晶胞參數(shù)a=q nm,鋁的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1,原子半徑為r pm,阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA。則鋁單質(zhì)的密度為________g·cm-3(列式即可,下同),鋁晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為____________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,其充、放電按下式進(jìn)行:Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2,有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是

A.充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng):Ni(OH)2-e+OH-==NiOOH+H2O

B.充電過(guò)程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程

C.放電時(shí)負(fù)極附近溶液的堿性不變

D.放電時(shí)電解質(zhì)溶液中的OH-向正極移動(dòng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】A、BC、DE五種溶液分別是NaOH、NH3·H2O、CH3COOH、HCl、NH4HSO4中的一種。常溫下進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):

B、D均能與pH=3A溶液反應(yīng),當(dāng)它們以等物質(zhì)的量混合時(shí)均能恰好反應(yīng),反應(yīng)后得到的溶液前者呈酸性,后者呈中性;

濃度均為0.1mol·L1CD溶液等體積混合,溶液呈酸性。回答下列問(wèn)題:

1E ;

2)用水稀釋0.1 mol·L1B時(shí),溶液中隨著水量的增加而減小的是 (填寫(xiě)序號(hào))

a b cc(H+)·c(OH dn(OH)

3pH相同的等體積的兩份溶液AE,分別與鎂粉反應(yīng),若最后僅有一份溶液中存在鎂粉,且放出氫氣的質(zhì)量相同,則下列說(shuō)法正確的是 (填寫(xiě)序號(hào))

a.反應(yīng)所需要的時(shí)間E>A

b.開(kāi)始反應(yīng)時(shí)的速率A>E

c.參加反應(yīng)的鎂粉物質(zhì)的量A=E

dE溶液里有鎂粉剩余

4)將等體積、等物質(zhì)的量濃度BC混合后溶液,升高溫度(溶質(zhì)不會(huì)分解)溶液pH隨溫度變化如右圖中 曲線(填寫(xiě)序號(hào)) 。

5CD溶液等體積混合后溶液呈酸性的原因 (用離子方程式表示);若室溫下,向0.01mol·L1 C溶液中滴加0.01mol·L1 D溶液至中性,得到的溶液中所有離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序?yàn)?/span> 。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】《本草綱目》中的石堿條目下寫(xiě)道:采蒿蓼之屬,曬干燒灰,以水淋汁,久則凝淀如石,浣衣發(fā)面,亦去垢發(fā)面.這里的石堿是指

A. KOH B. KAlSO42 C. KHCO3 D. K2CO3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】N2O5是一種新型硝化劑,其性質(zhì)和制備受到人們的關(guān)注。一定溫度下,在2 L固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0。反應(yīng)物和部分生成物的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線如圖所示。下列正確的是

A.0-20 s內(nèi)平均反應(yīng)速率v(N2O5)=0.1 mol·L-1·s-1

B.10 s時(shí),正、逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到平衡

C.20 s時(shí),正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率

D.曲線a表示NO2的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間的變化

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