【題目】可以將氧化還原反應(yīng)2H2+O22H2O設(shè)計成原電池。

（1）利用氫氣和氧氣、氫氧化鉀溶液構(gòu)成燃料電池，電極反應(yīng)式為:正極_________，負極______________。

（2）如果把KOH改為稀硫酸作電解質(zhì)，則電極反應(yīng)式為:正極:____________。

（3）(1)和(2)的電解質(zhì)溶液不同，反應(yīng)進行后，其溶液的pH各有何變化?__________。

（4）如把H2改為甲烷，KOH溶液作電解質(zhì)溶液，則電極反應(yīng)式為:正極:__________,負極:__________。

【答案】O2+2H2O+4e-=4OH- 2H2+4OH--4e-=4H2O O2+4H++4e-=2H2O 前者變小，后者變大 2O2+4H2O+8e-=8OH- CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O

【解析】

（1）利用氫氣和氧氣、氫氧化鉀溶液構(gòu)成燃料電池，正極的電極反應(yīng)式為O2 + 2H2O + 4e- =4OH-，負極的電極反應(yīng)式為：2H2 - 4e- + 4OH- =4H2O；

（2）若把KOH改為稀硫酸作電解質(zhì)，正極的電極反應(yīng)式為O2 + 4H+ + 4e- =2H2O，負極的電極反應(yīng)式為：2H2 - 4e-=4H+；

（3）利用該反應(yīng)2H2+O22H2O設(shè)計的原電池，都生成水，因此電解質(zhì)溶液濃度減��；

（4）如把H2改為甲烷，KOH溶液作電解質(zhì)溶液，則電極反應(yīng)式為：正極: 2O2+4H2O+8e-=8OH-；負極：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O。

（1）利用氫氣和氧氣、氫氧化鉀溶液構(gòu)成燃料電池，氫氣在負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，正極的電極反應(yīng)式為O2 + 2H2O + 4e- =4OH-，負極的電極反應(yīng)式為：2H2 - 4e- + 4OH- =4H2O；

故答案為：O2+2H2O+4e-=4OH-；2H2+4OH--4e-=4H2O；

（2）若把KOH改為稀硫酸作電解質(zhì)，正極的電極反應(yīng)式為O2 + 4H+ + 4e- =2H2O，負極的電極反應(yīng)式為：2H2 - 4e-=4H+；

故答案為：O2+4H++4e-=2H2O；

（3）利用該反應(yīng)2H2+O22H2O設(shè)計的原電池，都生成水，因此電解質(zhì)溶液濃度減小，氫氧化鉀溶液濃度減小，pH變小，稀硫酸濃度減小，pH變大；

故答案為：前者變小，后者變大；

（4）如把H2改為甲烷，KOH溶液作電解質(zhì)溶液，甲烷在負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則電極反應(yīng)式為：正極: 2O2+4H2O+8e-=8OH-；負極：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；

故答案為：2O2+4H2O+8e-=8OH-；CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】常溫下，向10mL0.1mol·L－1的HR溶液中逐滴滴入0.1mol·L－1的NH3·H2O溶液，所得溶液pH及導電性變化如圖。下列分析正確的是(　　)

A. HR為強酸 B. a、b兩點所示溶液中水的電離程度相同

C. b點溶液中c(NH)＞c(R－)、c(OH－)＞c(H＋) D. a～c任意點溶液均有c(H＋)·c(OH－)＝Kw＝1.0×10－14

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】氮、磷及其化合物在科研及生產(chǎn)中均有著重要的應(yīng)用。

（1）室溫下，0.1mol/L的亞硝酸（HNO2）、次氯酸的電離常數(shù)Ka分別為：7.1×10-6，2.98×10-9。HNO2的酸性比HClO_______（填“強”、“弱”）；將0.1mol/L的亞硝酸加水稀釋100倍，c（H+）_______（填“不變”、“增大”或“減小”），Ka值________（同上）

（2）NaNO2與NaCl都是白色粉末且都有咸味，但NaNO2有毒，具有致癌性。通常它們可以通過加入熱的白醋（CH3COOH）鑒別，NaNO2遇到白醋會產(chǎn)生一種紅棕色氣體和一種無色氣體，它們的組成元素相同。該反應(yīng)的離子方程式為____________。

（3）磷及部分重要化合物的相互轉(zhuǎn)化如圖甲所示。

①“步驟Ⅰ”為白磷的工業(yè)生產(chǎn)方法之一，反應(yīng)在1300℃的高溫爐中進行，焦炭的作用是__________。

②不慎將白磷沾到皮膚上，可用0.2mol/LCuSO4溶液沖洗，“步驟Ⅱ”涉及的反應(yīng)中氧化劑是_________。

（4）若處理后的廢水中c（PO43-）=4×10-7mol/L，則溶液中c（Ca2+）不會超過________mol/L。（Ksp[Ca2（PO4）3]=2×10-29）

（5）某“液氨—液氧”燃料電池裝置示意圖如圖乙所示，該燃料電池以NaOH為電解質(zhì)。該電池在工作時，“電極2”為_______極（填“正”或“負”）；“電極1”表面發(fā)生的電極反應(yīng)式為_________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】一定溫度下，水存在如下電離：H2OH++OH- H>0，下列敘述正確的是

A.向水中滴入少量稀鹽酸，平衡逆向移動，Kw減小

B.將水加熱，Kw增大，pH減小

C.向水中加入少量固體NH4Cl，平衡逆向移動，c(H+)降低

D.向水中加入少量固體硫酸鈉，c(H+)=10-7mol/L，Kw不變

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】海水是巨大的資源寶庫，從海水中提取食鹽和溴的過程如圖所示；下列描述錯誤的是：

A. 淡化海水的方法主要有蒸餾法、電滲析法、離子交換法

B. 以NaCl為原料可以生產(chǎn)燒堿、純堿、金屬鈉、氯氣、鹽酸等化工產(chǎn)品

C. 步驟Ⅱ中鼓入熱空氣吹出溴，是因為溴蒸氣的密度比空氣的密度小

D. 用SO2水溶液吸收Br2的離子反應(yīng)方程式為：Br2+SO2+2H2O═4H++SO42﹣+2Br﹣

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】某同學用已知物質(zhì)的量濃度的NaOH測定未知物質(zhì)的量濃度的鹽酸，將20.00 待測鹽酸放入錐形瓶中,并滴加2-3滴酚酞作指示劑,用NaOH標準溶液進行滴定。重復上述滴定操作2-3次,記錄數(shù)據(jù)如下。

實驗編號

溶液的濃度/

滴定完成時,溶液滴入的體積/

待測鹽酸的體積/

1

0.10

22.62

20.00

2

0.10

22.72

20.00

3

0.10

22.80

20.00

① 滴定達到終點的標志是____________________________。

② 根據(jù)上述數(shù)據(jù),可計算出該鹽酸的濃度約為_______(保留兩位有效數(shù)字)。

③ 排除堿式滴定管中氣泡的方法應(yīng)采用如圖所示操作中的________,然后輕輕擠壓玻璃球使尖嘴部分充滿堿液。

④ 在上述實驗中,下列操作(其他操作正確)會造成測定結(jié)果偏高的有________(填字母序號)。

A. 滴定終點讀數(shù)時俯視

B. 酸式滴定管使用前,水洗后未用待測鹽酸潤洗

C. 錐形瓶水洗后未干燥

D. 稱量的固體中混有固體

E. 堿式滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定后消失

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】某5L溶液只可能含有Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH4+、Al3+、Cl-、OH-中的一種或幾種。當加入一種淡黃色固體并加熱時，有刺激性氣味氣體和白色沉淀產(chǎn)生，加入淡黃色固體的物質(zhì)的量(橫坐標)與析出沉淀和產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量(縱坐標)的關(guān)系如圖所示。用該淡黃色物質(zhì)做焰色反應(yīng)，火焰呈黃色。

請回答下列問題:

(1)生成氣體的曲線是_____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。

(2)ab段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________。

(3)原溶液中所含陽離子為___。（填離子符號）陰離子濃度為_____。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】常溫下，將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃中組成原電池圖，測得原電池的電流強度隨時間的變化如圖2所示。反應(yīng)過程中有紅棕色氣體產(chǎn)生。下列說法錯誤的是

A.時刻前，Al片的電極反應(yīng)為：

B.時，因Al在濃硝酸中鈍化，氧化膜阻礙了Al繼續(xù)反應(yīng)

C.之后，正極Cu失電子，電流方向發(fā)生改變

D.燒杯中NaOH溶液的作用為吸收，防止污染空氣

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】（1）甲醇(CH3OH)是重要的溶劑和替代燃料，工業(yè)上用CO和H2在一定條件下制備CH3OH的反應(yīng)為：CO(g)+2H2(g)= CH3OH(g)，在體積為1L的恒容密閉容器中，充入2 molCO和4molH2，一定條件下發(fā)生上述反應(yīng)，測得CO(g)和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。

①從反應(yīng)開始至達到平衡，用氫氣表示的平均反應(yīng)速率υ(H2)=_______mol/(L·min)

②下列說法正確的是______(填字母序號)。

A．達到平衡時，CO的轉(zhuǎn)化率為75%

B．5min后容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變

C．達到平衡后，再充入氬氣，反應(yīng)速率減小

D．2min前υ(正)>υ(逆)，2min后υ(正)<υ(逆)

③該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______。

（2）已知：I．CO的燃燒熱為△H=－283.0kJ·mol－1

II．H2O(1)=H2O (g) △H=+44.0 kJ·mol－1

III．2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+ H2O(g) △H=－15.5 kJ·mol－1

則①2CH3OH(g)+CO(g)+O2(g)CH3OCOOCH3(g)+ H2O( l) △H=_____。

②對于可逆反應(yīng)2CH3OH(g)+CO(g)+ O2(g)CH3 OCOOCH3(g)+H2O(1)采取以下措施可以提高CH3OCOOCH3產(chǎn)率的是____(填字母)

A．降低體系的溫度 B．壓縮容器的體積

C．減少水量 D．選用適當?shù)拇呋瘎?/span>

（3）比亞迪雙模電動汽車使用高鐵電池供電。高鐵電池的總反應(yīng)為：3Zn(OH)+2Fe(OH)3+4KOH 3Zn+2K2 FeO4+8H2O，則充電時的陽極反應(yīng)式為_______。

（4）若往20mL0.0lmol/L的弱酸HNO2溶液中逐滴加入一定濃度的燒堿溶液，測得混合溶液的溫度變化如下圖所示，下列有關(guān)說法正確的是______(填序號)。

①該燒堿溶液的濃度為0.02mol/L

②該燒堿溶液的濃度為0.01mol/L

③HNO2的電離平衡常數(shù)：b點>a點

④從b點到c點，混合溶液中一直存在：c(Na+)>c(NO2－)>c(OH－)>c(H+)

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