【題目】CH4﹣O2燃料電池具有放電穩(wěn)定,無污染等優(yōu)點(diǎn),如圖用甲烷氧氣燃料電池電解飽和氯化鈉溶液的模型圖,其中氯化鈉溶液滴有酚酞試液。已知甲烷氧氣燃料電池的總反應(yīng)式為CH4+2O2+2KOH K2CO3+3H2O請(qǐng)認(rèn)真讀圖,回答以下問題:

1請(qǐng)寫出通入甲烷氣體的一極所發(fā)生的電極反應(yīng)式:____________________,其附近的pH________(填“不變”或“變大”或“變小”) 通入O2氣體的一極所發(fā)生的電極反應(yīng)式:_______________,其附近的pH________(填“不變”或“變大”或“變小”)。

2a_______極,電極反應(yīng)式為______________;b_______極,電極反應(yīng)式為_________________,現(xiàn)象是_______________;總方程式為 ____________________________。

3如果通入1mol的甲烷完全參與電極反應(yīng),則電路中轉(zhuǎn)移___________mol的電子,a電極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為______________L。

【答案】 CH4﹣8e+10OH═CO32+7H2O 變小 O2+2H2O+4e =4OH 變大 陽極 2Cl-2e = Cl2 陰極 2H++ 2e- = H2 b電極附近變紅 2NaCl+2H2O2NaOH+ H2↑ + Cl28mol 89.6L

【解析】本題考查原電池電極反應(yīng)式的書寫、電解原理的應(yīng)用以及計(jì)算,(1)左邊裝置為燃料電池,通入甲烷的一極為負(fù)極,因?yàn)殡娊赓|(zhì)為KOH溶液,因此負(fù)極反應(yīng)式為CH4+10OH-8e=CO32-+7H2O,根據(jù)負(fù)極反應(yīng)式,消耗OH,因此負(fù)極附近的pH變;通入氧氣一極為正極,反應(yīng)式為O2+2H2O+4e=4OH,產(chǎn)生了OH,則pH變大;(2)a與燃料電池的正極相連,即a電極為陽極,電極反應(yīng)式為2Cl-2e=Cl2↑,b電極連接燃料電池的負(fù)極,則b電極為陰極,電極反應(yīng)式為2H+2e=H2↑或2H2O+2e=H2↑+2OH,因此NaCl溶液中滴入酚酞,則b電極現(xiàn)象是b電極附近變紅,總反應(yīng)式為 2NaCl+2H2O 2NaOH+ H2↑ + Cl2↑;(3) 根據(jù)(1)1mol甲烷完全參與反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為8mol,根據(jù)電子守恒,建立關(guān)系式為CH4~8e~4Cl2,消耗1mol甲烷,a電極產(chǎn)生4molCl2,即氯氣的體積為4×22.4L=89.6L。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)漂白液(有效成分為NaClO)脫除廢水中氨氮(NH3)的流程如下:

下列分析正確的是

A. ①中采用蒸餾的方法精制粗鹽水

B. ②中陽極的主要電極反應(yīng):4OH- - 4e- = 2H2O + O2

C. ③中制備漂白液的反應(yīng):Cl2 + OH- = Cl- + HClO

D. ②、③、④中均發(fā)生了氧化還原反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列各組離子在溶液中能大量共存的是

A. Al3、Na、HCO3、[Al(OH)4]

B. Ca2、HCO3、Cl、K

C. Fe3、H、SO42、S2

D. Fe2、NO3、Na、H+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室用氫氧化鈉溶液、鐵屑、稀硫酸等試劑制備氫氧化亞鐵沉淀,其裝置如圖所示。

(1)在試管Ⅰ里加入的試劑是____________________。

(2)在試管Ⅱ里加入的試劑是____________________。

(3)為了制得白色氫氧化亞鐵沉淀,在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑,打開止水夾,塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是______________________________________。

(4)這樣生成的氫氧化亞鐵沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色,其理由是_________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值.下列說法錯(cuò)誤的是

A. 8.4g NaHCO3固體中含有的離子總數(shù)為0.3NA

B. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,13.8gNO2與水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.2NA

C. 1L 1molL1NaClO溶液中ClO-的數(shù)目小于NA

D. 常溫常壓下,23g NaO2充分反應(yīng),生成Na2ONa2O2混合物時(shí),轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】為除去混入CO2中的SO2和O2 , 下列試劑的使用順序正確的是( )
①飽和Na2CO3溶液 ②飽和NaHCO3溶液 ③濃H2SO4溶液 ④灼熱的銅網(wǎng) ⑤堿石灰
A.①③④
B.③④⑤
C.②④③
D.②③④

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】Ba(NO3)2常用于軍事上生產(chǎn)綠色信號(hào)彈、曳光彈等。某生產(chǎn)BaCO3的化工廠生產(chǎn)排出大量的鋇泥(主要含有BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等,該廠利用鋇泥制取Ba(NO3)2晶體(不含結(jié)晶水),部分工藝流程如下:

已知:pH=3.2時(shí),可使Fe3+沉淀完全;

請(qǐng)回答下列問題:

(1)該廠生產(chǎn)的BaCO3因含有少量BaSO4而不純,提純的方法是將產(chǎn)品加入足量的飽和Na2CO3溶液中,充分?jǐn)嚢?/span>、過濾洗滌。試用離子方程式說明提純?cè)?/span>______________________________。

(2)酸溶時(shí),Ba(FeO2)2HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________

(3)該廠結(jié)合本廠實(shí)際,化合物X最好選用_________

A.BaCl2 B.Ba(OH)2 C.Ba(NO3)2 D.BaCO3

(4)濾渣1和濾渣2洗滌產(chǎn)生的廢液不能直接排入環(huán)境,原因是_______________________。

(5)①反應(yīng)I需調(diào)節(jié)溶液pH值范圍在4~5,目的是________________________________。

②驗(yàn)證該步驟中沉淀已完全的實(shí)驗(yàn)操作是_____________________________________。

(6)測(cè)定所得Ba(NO3)2晶體的純度準(zhǔn)確稱取w克晶體溶于蒸餾水,加入足量的硫酸,充分反應(yīng)后,過濾、洗滌、干燥,稱量其質(zhì)量為m,則該晶體的純度為_____________(提示:M(Ba(NO3)2)= 261 g/mol,M(BaSO4)= 233 g/mol)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】將海水曬制后過濾可得到粗制食鹽和母液,氯堿廠以電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下:

(1)在電解過程中,Cl2在與電源_______(填“正”或“負(fù)”)極相連的電極上生成;

(2)精制過程為除去溶液中的少量Ca2+、Mg2+、SO42-,加入試劑順序合理的是_____________;

a.先加NaOH,再加Na2CO3,再加BaCl2

b.先加NaOH,后加Ba(OH)2,再加Na2CO3

c.先加BaCl2,后加NaOH,再加Na2CO3

(3)脫鹽工序中利用NaOH(溶解度隨溫度變化較大)和NaCl(溶解度隨溫度變化較。┰谌芙舛壬系牟町,通過______________________________________,然后趁熱過濾分離NaCl晶體,并得到50%的NaOH溶液(填寫設(shè)計(jì)方案,無需計(jì)算具體數(shù)據(jù));

(4)寫出電解飽和食鹽水的反應(yīng)方程式_____________;

如果在實(shí)驗(yàn)室中電解200ml飽和食鹽水,一段時(shí)間后電源負(fù)極連接的電極處收集到224ml氣體(已換算成標(biāo)況),此時(shí)溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為__________mol·L-1(不考慮生成氣體的溶解與反應(yīng),以及溶液體積的變化);

(5)分離出NaCl后的母液經(jīng)過下列流程可以制取溴:

①若物質(zhì)X是SO2,那么在這一環(huán)節(jié)中體現(xiàn)SO2_____________(填“氧化性”或“還原性”);

②若物質(zhì)X是Na2CO3,則需要把氯氣換成硫酸,此時(shí)吸收塔中發(fā)生的反應(yīng)Br2+Na2CO3=NaBrO3+CO2+NaBr,配平該反應(yīng)_____________。若有48 g溴完全反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_____________ mol;

③在吹出塔中通入熱空氣或水蒸氣吹出Br2,利用了溴的(填序號(hào))_____________;

a.氧化性b.還原性c.揮發(fā)性d.腐蝕性

④設(shè)備Y在實(shí)驗(yàn)室中可以通過酒精燈、溫度計(jì)、_____________等玻璃儀器組成的裝置實(shí)現(xiàn)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于細(xì)胞主要化學(xué)成分的敘述,不正確的是(   )

A. 蛋白質(zhì)的多樣性與氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和氨基酸的空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān)

B. 若甲硫氨酸的R基是-CH2-CH2-S-CH3,則它的分子式是C5H11O2NS

C. 脫氧核糖核酸是染色體的主要成分之-

D. 膽固醇、性激素、維生素D都屬于脂質(zhì)

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