【題目】甲醇(CH3OH)是一種綠色能源。如圖所示,某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)甲醇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)寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式____________,甲裝置中堿性_____(填增強(qiáng)、減弱或不變)

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)若將乙裝置中兩電極位置互換,其他裝置不變,乙裝置中發(fā)生的總反應(yīng)式______

【答案】CH3OH+8OH--6e-CO32-+6H2O 減弱 陰極 2Cl--2e-=Cl2 Fe+2H2O Fe(OH)2 +H2

【解析】

從圖中可以看出,甲池為原電池(作電源),乙池為電解池,丙池為銅的電解精煉。甲池中,通甲醇的電極為負(fù)極,通氧氣的電極為正極;乙池中,Fe電極為陰極,C電極為陽(yáng)極;丙池中,精銅為陰極,粗銅為陽(yáng)極。

1)通入負(fù)極上甲醇燃料失電子和氫氧根離子發(fā)生氧化反應(yīng)生成水,電極反應(yīng)式為CH3OH+8OH--6e-CO32-+6H2O,正極反應(yīng)方程式為:O2+2H2O+4e-=4OH-,由于在反應(yīng)中有水生成,因此氫氧化鉀溶液的濃度降低,pH降低,故答案為:CH3OH+8OH--6e-CO32-+6H2O,減弱;

2)鐵電極連接原電池負(fù)極而作電解池陰極,碳作陽(yáng)極,電解氯化鈉飽和溶液時(shí),陽(yáng)極上氯離子放電,電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑,故答案為:陰極;2Cl--2e-=Cl2↑;

3)若將乙裝置中兩電極位置互換,陽(yáng)極為鐵,鐵失電子;陰極氫離子得電子;電極反應(yīng)式Fe+2H2O Fe(OH)2 +H2↑,故答案為:Fe+2H2O Fe(OH)2 +H2

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】能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式的是(

A.用過(guò)量氨水吸收工業(yè)尾氣中的SO22NH3·H2OSO2=2NH4+SO32-H2O

B.Ca(HCO3)2溶液與少量NaOH溶液反應(yīng):Ca22HCO3-2OH=CaCO3↓+CO32-2H2O

C.磁性氧化鐵溶于足量稀硝酸: Fe3O48H=Fe22Fe34H2O

D.明礬溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO42-恰好完全沉淀:2Ba23OHAl32SO42-=2BaSO4↓+Al(OH)3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】常溫下, 將稀 HCl溶液滴加到等濃度的弱堿 AOH溶液中, 測(cè)得混合液的 pHlg[C(AOH)/C(A+)] 的關(guān)系如圖所示, 其中 a點(diǎn)表示未加鹽酸時(shí)的數(shù)據(jù), e點(diǎn)表示 HCl AOH恰好完全反應(yīng)時(shí)的數(shù)據(jù)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A. 常溫下, A+的水解平衡常數(shù)為 1.0×1010

B. 點(diǎn)e溶液中水電離出的H+濃度為 106.23mol/L

C. 點(diǎn)c 溶液中的 n(A+)+n(AOH)等于點(diǎn) e溶液中的 n(Cl)

D. 點(diǎn)d溶液中: c(Cl)> c(AOH)>c(A+)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】(舉一反三)AB、CD均為中學(xué)化學(xué)常見的純凈物,A是單質(zhì)。它們之間有如下的反應(yīng)關(guān)系:

(1)A是淡黃色固體,CD是氧化物,C是造成酸雨的主要物質(zhì),但C也有其廣泛的用途,寫出其中的兩個(gè)用途:_____________________________。

(2)B是氣態(tài)氫化物,CD是氧化物且會(huì)造成光化學(xué)煙霧污染。BC在一定條件下反應(yīng)生成的A是大氣的主要成分,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________________________

(3)D物質(zhì)具有兩性,②、③反應(yīng)均要用強(qiáng)堿溶液,④反應(yīng)時(shí)通入過(guò)量的一種引起溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w。判斷單質(zhì)A的元素在周期表中的位置:___________________________

(4)A是太陽(yáng)能電池用的光伏材料。C、D為鈉鹽,兩種物質(zhì)中除鈉、氧外的元素為同一主族,且溶液均顯堿性。寫出②反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______________________________。

D的化學(xué)式是________。

(5)A是應(yīng)用最廣泛的金屬。④反應(yīng)用到A,②、⑤反應(yīng)均用到同一種非金屬單質(zhì)。C的溶液用于蝕刻印刷銅電路板,寫出該反應(yīng)的離子方程式:_________________________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】常溫下,將0.2000mol/LNaOH溶液逐滴加入到20.00mL0.2000mol/LNH4Cl溶液中,溶液的pH與所加NaOH溶液的體積的關(guān)系如圖所示(不考慮揮發(fā))。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

A.a點(diǎn)溶液中:c(NH3H2O)+c(H+)=c(OH-)+c(NH4+)

B.a點(diǎn)到d點(diǎn)水的電離程度不斷減弱

C.b點(diǎn)溶液中:c(Cl-)>c(Na+)>c(H+)=c(OH-)

D.c點(diǎn)溶液中:c(NH3H2O)+c(NH4+)=2c(Na+)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在一定溫度下,可逆反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是

①Z生成的速率與Z分解的速率相等單位時(shí)間生成a mol X,同時(shí)生成3a mol Y

③X、YZ的濃度不再變化 ④X、Y、Z的分子數(shù)比為132

⑤X、YZ的濃度相等 ⑥X、Y、Z的質(zhì)量不再發(fā)生變化

A.①③⑥B.①②③C.①②⑤⑥D.①②③④⑤⑥

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】草酸(H2C2O4)是一種二元弱酸。常溫下向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液里lgX[X表示]pH的變化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是

A. 直線IX表示的是

B. 直線I、Ⅱ的斜率均為1

C. c(HC2O4)>c(C2O42)>c(H2C2O4)對(duì)應(yīng)1.22<pH<4.19

D. c(Na+)=c(HC2O4)+2c(C2O42)對(duì)應(yīng)pH=7

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】氨可用于制取氨水、氮肥、硝酸、銨鹽、純堿等,因此被廣泛應(yīng)用于化工、輕工、化肥、制藥、合成纖維、塑料等行業(yè).

1)以甲烷為原料可制得合成氨用的氫氣,有關(guān)反應(yīng)的能量變化如下圖所示:

 

寫出CH4(g)H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)H2(g)的熱化學(xué)方程式:_______________。

2)已知N2(g)3H2(g)2NH3(g);H= -94.4kJ·mol-1,在某容積為2L的恒容容器中發(fā)生合成氨反應(yīng),體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示:

①前20min內(nèi)v(NH3)=________mol/(L·min),放出的熱量為________。

45min時(shí)采取的措施是________;時(shí)段III條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)為________(保留3位有效數(shù)字)。

3)一定溫度下,將不同量的CO2NH3分別通入某恒容密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng):2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(l)+H2O(g);H0,得到如下數(shù)據(jù):

實(shí)驗(yàn)組

起始量/mol

平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率

平衡時(shí)氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量

NH3(g)

CO2(g)

NH3(g)

CO2(g)

1

2

1

a1

a2

M1

2

4

2

a3

a4

M2

3

n1

n2

a5

a6

M3

a1________a4(填”、“);M1________ M2(填”、“)。

②若a5>a6,則n1,n2必須滿足的關(guān)系是________。

4)室溫時(shí)將氨通入500mL 0.1mol·L-1鹽酸中至pH=6,所得溶液中離子濃度由大到小的順序是____________________________________________。

5)氨、空氣、KOH溶液可構(gòu)成燃料電池,反應(yīng)原理為4NH3+3O2=2N2+6H2O,反應(yīng)一段時(shí)間后,電解質(zhì)溶液的pH________(填增大”“減小不變)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】目前工業(yè)上可利用COCO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇,某研究小組對(duì)下列有關(guān)甲醇制取的三條化學(xué)反應(yīng)原理進(jìn)行探究。已知在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)(K1、K2、K3)如下表所示:

化學(xué)反應(yīng)

焓變

平衡常數(shù)

溫度/℃

500

700

800

2H2(g)CO(g)CH3OH(g)

ΔH1

K1

2.5

0.34

0.15

CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)

ΔH2

K2

1.0

1.70

2.52

CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)

ΔH3

K3

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)反應(yīng)②是________(吸熱放熱”)反應(yīng)。

(2)根據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2K3之間的關(guān)系,則K3________(K1、K2表示);根據(jù)反應(yīng)③判斷ΔS___0(“>”、“<”),在______(較高較低”)溫度下有利于該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。

(3)500時(shí),測(cè)得反應(yīng)③在某時(shí)刻,CO2(g)、H2(g)CH3OH(g)、H2O(g)的濃度分別為0.1mol/L、0.8mol/L、0.3mo/L、0.15mol/L,則此時(shí)v________v(“>”、“<”)。

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