【題目】如圖，某同學(xué)設(shè)計了一個燃料電池并探究氯堿工業(yè)的原理和粗銅的精煉原理，其中乙裝置中的X為陽離子交換膜。請按要求回答相關(guān)問題：

(1)甲烷燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為__________________________。

(2)石墨(C)極的電極反應(yīng)為______________________________。

(3)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體積為________L。

(4)某同學(xué)利用甲烷燃料電池設(shè)計電解法制取漂白液的實驗裝置(如圖)。若用于制漂白液，a為電池的______極，電解質(zhì)溶液最好用______________。

【答案】CH4－8e－＋10OH－===CO32-＋7H2O 2Cl－－2e－===Cl2↑ 4.48 負(fù) 飽和氯化鈉溶液(或飽和食鹽水)

【解析】

通常，燃料電池中，投放燃料的電極是負(fù)極，投放氧化劑的電極是正極。

（1）該燃料電池中，通入甲烷的電極是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：CH4－8e－＋10OH－==CO32-＋7H2O，注意堿性介質(zhì)，用OH-配電荷守恒。所以，本題正確答案是：CH4－8e－＋10OH－==CO32-＋7H2O；（2）乙裝置是一個電解池，其中石墨電極連接左側(cè)燃料電池的正極，作陽極，氯離子失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2Cl－－2e－===Cl2↑。因此，本題的正確答案是：2Cl－－2e－==Cl2↑；（3）據(jù)得失電子守恒，左側(cè)燃料電池中得失電子數(shù)等于乙裝置中得失電子數(shù)。若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有2.24L氧氣參加反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.4mol。乙裝置中鐵電極是陰極，得到0.4mol電子，生成0.2mol H2，H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48L。本題正確答案是4.48；（4）漂白液的有效成分是次氯酸鈉，其制備原理是：先用惰性電極電解飽和食鹽水制得氯氣、氫氧化鈉和氫氣，再將氯氣與產(chǎn)生的NaOH溶液反應(yīng)：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，從裝置設(shè)計角度來看，氣體與液體反應(yīng)，氣體如在下端產(chǎn)生，能更充分地與溶液接觸、反應(yīng)，所以該裝置的B端與電源的正極相連作陽極，A端與電源負(fù)極相連作陰極，電解質(zhì)溶液選用飽和食鹽水。本題答案為：負(fù) 飽和氯化鈉溶液(或飽和食鹽水)。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某無色溶液中可能含有Na+、Ba2+、Cu2+、CO32－、Cl－、Mg2+中的一種或幾種離子。

①向此溶液中滴加足量稀鹽酸無明顯現(xiàn)象。

②取少許①的溶液并加入少量的Na2SO4溶液，有白色沉淀產(chǎn)生。

③取②的上層清液并加入足量的NaOH溶液，有白色沉淀產(chǎn)生。

（1）原溶液中一定含有的離子是________，一定不含有的離子是________，不能確定是否含有的離子是________。

（2）②中反應(yīng)的離子方程式為___________________。

（3）若另取10mL①的溶液于錐形瓶中，然后向此溶液中逐滴加入NaOH溶液(如圖甲所示)。滴加過程中產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與加入NaOH溶液的體積的關(guān)系如圖乙所示。

①OA段反應(yīng)的離子方程式為_____________________。

②AB段反應(yīng)的離子方程式為_______________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】五氧化二釩(V2O5,摩爾質(zhì)量為182g·mol-1)可作化學(xué)工業(yè)中的催化劑，廣泛用于冶金、化工等行業(yè)。V2O5是一種橙黃色片狀晶體,微溶于水，不溶于乙醇,具有強氧化性,屬于兩性氧化物。某研究小組將從某粗釩(主要含有V2O5,還有少量Al2O3、Fe2O3)中提取V2O5。實驗方案設(shè)計如下：

已知：NH4VO3是白色粉末,微溶于冷水,可溶于熱水,不溶于乙醇、醚。

2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O

請回答：

（1）第①步操作的實驗裝置如右圖所示,虛線框中最為合適的儀器是________。(填編號)

（2）調(diào)節(jié)pH為8～8.5的目的________。

（3）第④步洗滌操作時,可選用的洗滌劑_________。(填編號)

A．冷水 B．熱水 C．乙醇 D．1%NH4Cl溶液

（4）第⑤步操作時,需在流動空氣中灼燒的可能原因________。

（5）硫酸工業(yè)中,SO2轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑就選用V2O5,催化過程經(jīng)兩步完成,將其補充完整：________(用化學(xué)方程式表示),4VO2+O2=2V2O5。

（6）將0.253g產(chǎn)品溶于強堿溶液中,加熱煮沸,調(diào)節(jié)pH為8～8.5,向反應(yīng)后的溶液中加入硫酸酸化的KI溶液(過量),溶液中含有V3+,滴加指示劑,用0.250mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,達到終點消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL,則該產(chǎn)品的純度為________。(已知：I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是

A.電解精煉銅時，若轉(zhuǎn)移2NA個電子，則陽極減少的質(zhì)量為64g

B.合成氨生產(chǎn)中將NH3液化分離，可加快正反應(yīng)速率，提高H2的轉(zhuǎn)化率

C.在常溫下能自發(fā)進行，則該反應(yīng)的△H＞0

D.常溫下，。欲使溶液中，需調(diào)節(jié)溶液的

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】疊氮化鈉(NaN3)固體易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚，是汽車安全氣囊中的主要成分，能在發(fā)生碰撞的瞬間分解產(chǎn)生大量氣體使氣囊鼓起。

已知：。

實驗室利用如圖裝置模擬工業(yè)級NaN3制備。

實驗Ⅰ：制備NaN3

(1)裝置C中盛放的藥品為____________，裝置B的主要作用是__________________。

(2)為了使a容器均勻受熱，裝置D中進行油浴而不用水浴的主要原因是______________。

(3)氨氣與熔化的鈉反應(yīng)生成NaNH2的化學(xué)方程式____________________________________。

(4)N2O可由NH4NO3(熔點169.6℃)在240℃分解制得，應(yīng)選擇的氣體發(fā)生裝置是________。

實驗Ⅱ：分離提純

分離提純反應(yīng)完全結(jié)束后，取出裝置D中的混合物進行以下操作，得到NaN3固體。

(5)已知：NaNH2能與水反應(yīng)生成NaOH和氨氣，操作Ⅳ采用__________洗滌，其原因是_____________。

實驗Ⅲ：定量測定

實驗室用滴定法測定疊氮化鈉樣品中NaN3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：

①將2.500g試樣配成500.00mL溶液。

②取50.00mL溶液于錐形瓶中，加入50.00mL 0.1010(NH4)2Ce(NO3)6 溶液。

③充分反應(yīng)后，將溶液稍稀釋，向溶液中加入8mL濃硫酸，滴入3滴鄰菲啰啉指示液，0.0500(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的Ce4+，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為29.00mL。測定過程中涉及的反應(yīng)方程式如下：2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3=4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑，Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+

(6)配制疊氮化鈉溶液時，除燒杯、玻璃棒、量筒外，還需要用到的玻璃儀器有___________。若其它讀數(shù)正確，滴定到終點后讀取滴定管中(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液體積時俯視，將導(dǎo)致所測定樣品中疊氮化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)__________(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。

(7)試樣中NaN3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。(保留四位有效數(shù)字)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】一定溫度下，在一固定體積的密閉容器中，能說明可逆反應(yīng)A (g)＋3B (g)2C (g)達到平衡的說法中，正確的組合是

①C 的生成速率和 C 的分解速率相等

②單位時間內(nèi)生成 a mol A，同時生成 3a mol B

③氣體密度不再變化

④ 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變

⑤A、B、C 的物質(zhì)的量之比為 1∶3∶2

A.①④B.②③⑤C.①④⑤D.④⑤

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)于甲、乙、丙、丁四種儀器裝置的有關(guān)用法，其中不合理的是

A. 甲裝置：可用來證明硫的非金屬性比硅強

B. 乙裝置：橡皮管的作用是能使水順利流下

C. 丙裝置：用圖示的方法能檢查此裝置的氣密性

D. 丁裝置：可在瓶中先裝入某種液體收集NO氣體

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】Ⅰ.某學(xué)習(xí)小組用“間接碘量法”測定含有CuCl2·2H2O晶體的試樣（不含能與I-發(fā)生反應(yīng)的氧化性質(zhì)雜質(zhì)）的純度，過程如下：取0.800g 試樣溶于水，加入過量KI 固體，充分反應(yīng)，生成白色沉淀。用0.1000 mol/L Na2S2O3 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，到達滴定終點時，平均消耗Na2S2O3 標(biāo)準(zhǔn)溶液40.00 mL。（已知：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2；I2+2S2O32-=S4O62-+2I-。）

（1）可選用________作滴定指示劑，滴定終點的現(xiàn)象是________________。

（2）該試樣中CuCl2·2H2O 的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為________________。

Ⅱ.25℃，兩種酸的電離平衡常數(shù)如表，按要求回答下列問題。

K1

K2

H2SO3

1.3×10-2

6.3×10-8

H2CO3

4.2×10-7

5.6×10-11

（1）用離子方程式表示亞硫酸鈉溶液呈堿性的原因________________________________。

（2）濃度均為0.1mol/L的Na2SO3和Na2CO3的溶液中SO32-、CO32-、HSO3-、HCO3-濃度從大到小的順序為________________________________。

（3）亞硫酸鈉溶液中通入少量CO2氣體的化學(xué)方程式________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】高氯酸銨(NH4ClO4)常作火箭發(fā)射的推進劑，實驗室用NaClO4、NH4Cl等原料制取(部分物質(zhì)的溶解度如圖1、圖2)，其實驗流程如圖3：

（1）反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是_____。

（2）上述流程中由粗產(chǎn)品獲得純凈高氯酸銨的方法為_____。

（3）洗滌粗產(chǎn)品時，宜用_____(填“0℃冷水”或“80°C熱水”)洗滌。

（4）已知NH4ClO4在400℃時開始分解為N2、Cl2、O2、H2O。某課題組設(shè)計實驗探究NH4ClO4的分解產(chǎn)物(假設(shè)裝置內(nèi)藥品均足量，部分夾持裝置已省略)

實驗開始前，已用CO2氣體將整套實驗裝置中空氣排盡；焦性沒食子酸溶液用于吸收氧氣。

①寫出高氯酸銨分解的化學(xué)方程式_____。

②為了驗證上述產(chǎn)物，按氣流從左至右，裝置的連接順序為A→_____(填裝置對應(yīng)的字母)，證明氧氣存在的實驗現(xiàn)象為_____。

③若裝置E硬質(zhì)玻璃管中的Cu粉換成Mg粉，向得到的產(chǎn)物中滴加蒸餾水，產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體。滴加蒸餾水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

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