高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池長時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,按要求回答下列問題:
(1)放電時(shí), _______(填物質(zhì)化學(xué)式,下同)作負(fù)極,充電時(shí),____________作陰極。
(2)放電時(shí)正極附近溶液的堿性__________ (填“增強(qiáng)”或“減弱”)
(3)充電時(shí),每轉(zhuǎn)移3mol電子,被氧化物質(zhì)的物質(zhì)的量為____________。
(1)Zn ;Zn(OH)2(2)增強(qiáng) (3)1mol
解析試題分析:(1)放電相當(dāng)于是原電池,原電池中負(fù)極失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),正極得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)。根據(jù)方程式可知,放電時(shí)鋅失去電子,被氧化,所以鋅是負(fù)極;充電可以看做是放電的逆反應(yīng),即正極與電源的正極相連,做陽極。負(fù)極與電源的負(fù)極相連,做陰極。由于放電時(shí)鋅是負(fù)極,被氧化生成另外氫氧化鋅,所以充電時(shí)氫氧化鋅是陰極。
(2)放電時(shí)高鐵酸鉀在正極得到電子,被還原為氫氧化鐵,同時(shí)還有氫氧化鉀生成,所以放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)。
(3)根據(jù)充電時(shí)的總反應(yīng)式可知,充電時(shí)氫氧化鐵被氧化生成了高鐵酸鉀。反應(yīng)中鐵元素的化合價(jià)從+3價(jià)升高到+6價(jià),失去3個(gè)電子,所以充電時(shí),每轉(zhuǎn)移3mol電子,被氧化物質(zhì)的物質(zhì)的量為1mol。
考點(diǎn):考查原電池、電解池的應(yīng)該判斷、由于與計(jì)算
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
廢舊硬質(zhì)合金刀具中含碳化鎢(WC)、金屬鈷(Co)及少量雜質(zhì)鐵,利用電解法可回收WC和Co。工藝流程簡圖如下:
(1)電解時(shí)廢舊刀具做陽極,不銹鋼做陰極,HCl溶液為電解液。陰極主要的電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。
(2)凈化步驟所得濾餅的主要成分是________;厥盏南礈煲捍嫠渲齐娊庖,目的是回收利用其中的________。
(3)溶液Ⅰ的主要成分是________。洗滌CoC2O4不充分對最終產(chǎn)品純度并無明顯影響,但焙燒時(shí)會(huì)造成環(huán)境污染,原因是____________________________________________。
(4)將Co2O3還原成Co粉的化學(xué)反應(yīng)方程式為____________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
甲、乙的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,丙、丁分別是氯堿工業(yè)生產(chǎn)示意圖和制備金屬鈦的示意圖。
請回答下列問題:
(1)寫出甲裝置中碳棒表面的電極反應(yīng)式:_______________________________。
(2)已知:5Cl2+I(xiàn)2+6H2O=10HCl+2HIO3。若將濕潤的淀粉KI試紙置于乙裝置中的碳棒附近,現(xiàn)象為________________________________;若乙裝置中轉(zhuǎn)移0.02 mol電子后停止實(shí)驗(yàn),燒杯中溶液的體積為200 mL,則此時(shí)溶液的pH=________。(室溫條件下,且不考慮電解產(chǎn)物的相互反應(yīng))
(3)工業(yè)上經(jīng)常用到離子交換膜,離子交換膜有陽離子交換膜和陰離子交換膜兩種,陽離子交換膜只允許陽離子通過,陰離子交換膜只允許陰離子通過。當(dāng)乙裝置中的反應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)時(shí),為了阻止兩極產(chǎn)物之間的反應(yīng),通常用如丙圖所示的裝置,Na+的移動(dòng)方向如圖中標(biāo)注,則H2的出口是________(填“C”、“D”、“E”或“F”);________(填“能”或“不能”)將陽離子交換膜換成陰離子交換膜。
(4)研究發(fā)現(xiàn),可以用石墨作陽極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaO作電解質(zhì),利用丁裝置獲得金屬鈣,并以鈣為還原劑,還原二氧化鈦制備金屬鈦。
①寫出陽極的電極反應(yīng)式:___________________________________________。
②在制備金屬鈦前后,CaO的總量不變,其原因是(請結(jié)合化學(xué)用語解釋)__________________________________________________________。
③電解過程中需定期更換陽極材料的原因是____________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
)如圖裝置所示,C、D、E、F都是惰性電極,甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設(shè)通電前后溶液體積不變),A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后,F(xiàn)極附近呈紅色。請回答:
(1) 一段時(shí)間后,甲中溶液顏色 ,
寫出甲中C的電極反應(yīng)式 。
(2) 若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時(shí),對應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為 。
(3) 現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀,電鍍液是 溶液。當(dāng)乙中溶液的pH是13時(shí)(此時(shí)乙溶液體積為500 mL),丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量為 。
(4) 若將F電極更換為鐵,其他裝置都不變,則乙中發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
以氯化鉀和硫酸亞鐵原料生產(chǎn)硫酸鉀和氧化鐵紅顏料,其主要流程如下:
已知:溶液呈堿性,30℃以上溶液中大量分解。
(1)寫出溶液中的物料守恒___________________________________
(2)寫出沉淀池I中反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________,該反應(yīng)必須控制的反應(yīng)條件是___________________________。
(3)檢驗(yàn)沉淀I中沉淀是否完全的方法是__________________________________。
(4)酸化的目的是___________________________。
(5)在沉淀池II中,為使晶體分離出來用到過濾操作,過濾時(shí)用到的主要玻璃儀器是__________________________。
(6)N、P、K、S都是植物生長所需的重要元素。濾液A可做復(fù)合肥料,因?yàn)槠渲泻衉__________等元素。
(7)中國海洋大學(xué)應(yīng)用化學(xué)研究所在乙醇燃料電池技術(shù)方面獲得突破,組裝出了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆。乙醇燃料電池的工作原理如圖怕示。
①該電池工作時(shí),c口通入的物質(zhì)為___________。
②該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為_____________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
某化學(xué)興趣小組為了探索鋁電極在原電池中的作用,設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下:
編號(hào) | 電極材料 | 電解質(zhì)溶液 | 電流計(jì)指針 偏轉(zhuǎn)方向 |
1 | Mg Al | 稀鹽酸 | 偏向Al |
2 | Al Cu | 稀鹽酸 | 偏向Cu |
3 | Al 石墨 | 稀鹽酸 | 偏向石墨 |
4 | Mg Al | NaOH溶液 | 偏向Mg |
5 | Al Zn | 濃硝酸 | 偏向Al |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖如下圖所示:
(1)溶液A的溶質(zhì)是 ;
(2)電解飽和食鹽水的離子方程式是 ;
(3)電解時(shí)用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在2~3,用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋鹽酸的作用 ;
(4)電解所用的鹽水需精制。去除有影響的Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42-[c(SO42->c(Ca2+)]。精致流程如下(淡鹽水和溶液A來自電解池):
①鹽泥a除泥沙外,還含有的物質(zhì)是 。
②過程Ⅰ中將NH4+轉(zhuǎn)化為N2的離子方程式是
③BaSO4的溶解度比BaCO3的小,過程Ⅱ中除去的離子有
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
如下圖所示的裝置中,若通入直流電5 min時(shí),銅電極質(zhì)量增加2.16 g,試回答:
(1)電源電極X的名稱為________。
(2)pH變化:A________,B________,C________。(填“增大”“減小”或“不變”)
(3)通電5 min后,B中共收集224 mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),溶液體積為200 mL,則通電前CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為________(設(shè)電解前后溶液體積無變化)。
(4)若A中KCl溶液的體積也是200 mL,電解后,溶液中OH-的物質(zhì)的量濃度為________(設(shè)電解前后溶液體積無變化)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
如下圖所示,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(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為陽離子交換膜。請按要求回答相關(guān)問題:
(1)甲烷燃料電池負(fù)極電極反應(yīng)式是:
(2)石墨電極(C)的電極反應(yīng)式為
(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體積為_ L;丙裝置中陰極析出銅的質(zhì)量為 g
(4)某同學(xué)利甲烷燃料電池設(shè)計(jì)電解法制取漂白液或Fe(OH)2的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)。若用于制漂白液時(shí)a為電池_ 極,電解質(zhì)溶液最好用_ 。若用于制 Fe(OH)2,使用硫酸鈉做電解質(zhì)溶液,陽極選用 作電極。
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