【題目】(1)將兩鉑片插入KOH溶液中作為電極,在兩極區(qū)分別通入甲烷(或氫氣、一氧化碳等可燃性氣體)和氧氣構(gòu)成燃料電池,則通入甲烷氣體的一極是原電池的____極,該極的電極反應(yīng)式是____,電池工作時的總反應(yīng)的離子方程式是_____。
(2)熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì),CO為負極氣體,空氣與CO2的混合氣體為正極氣體,制得650 ℃下工作的燃料電池,完成下列反應(yīng)式:
正極:_______,
負極:2CO+2CO32--4e-=4CO2。
總反應(yīng):______。
(3)鉛蓄電池放電時,總反應(yīng)為PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,由此可以判斷:
①原電池的電極材料:負極:__。
②電極反應(yīng)式:正極:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O,負極反應(yīng)式為_______。
③工作后,鉛蓄電池里電解質(zhì)溶液的pH____(填“變大”“變小”或“不變”),理由是_____。
【答案】負極 CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O O2+2CO2+4e-=2CO32- 2CO+O22CO2 Pb Pb-2e-+SO42-=PbSO4 變大 鉛蓄電池在放電過程中消耗了H2SO4
【解析】
(1)甲烷、氧氣和氫氧化鉀溶液構(gòu)成燃料電池,甲烷易失電子發(fā)生氧化反應(yīng),則甲烷所在電極為負極,氧氣所在電極為正極,負極上甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水,正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子,在得失電子相等的條件下,將電極反應(yīng)式相加即得電池反應(yīng)式;
(2)該燃料電池中,正極上氧氣得電子和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根離子,在得失電子相同條件下將正負極電極反應(yīng)式相加即可得電池反應(yīng)式,據(jù)此分析解答;
(3)在原電池中得電子化合價降低的作正極;Pb為負極,負極上Pb失電子和硫酸根離子反應(yīng)生成硫酸鉛;根據(jù)方程式知,硫酸參加反應(yīng)生成硫酸鉛沉淀和水,所以溶液中氫離子濃度降低。
(1)根據(jù)上述分析可知,負極上電極反應(yīng)式為CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,正極上電極反應(yīng)式為為O2+2H2O+4e-=4OH-,在得失電子相等的條件下,將電極反應(yīng)式相加即得電池反應(yīng)式,所以電池反應(yīng)離子方程式為:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,
故答案為:負極;CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O;
(2)該熔融鹽燃料電池中,正極上氧氣得電子和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根離子,電極反應(yīng)式為O2+2CO2+4e-=2CO32-,又負極電極反應(yīng)式為2CO+2CO32-4e═4CO2,在得失電子相同條件下將正負極電極反應(yīng)式相加得電池反應(yīng)式2CO+O22CO2,
故答案為:O2+2CO2+4e-=2CO32-;2CO+O22CO2;
(3)①在原電池中得電子化合價降低的作正極,放電時,Pb元素化合價由0價、+4價變?yōu)?/span>+2價,所以Pb作負極、PbO2作正極,故答案為:Pb;
②Pb為負極,負極上Pb失電子和硫酸根離子反應(yīng)生成硫酸鉛,電極反應(yīng)式為Pb+SO42--2e-═PbSO4;
③根據(jù)方程式知,硫酸參加反應(yīng)生成硫酸鉛沉淀和水,所以溶液濃度降低,溶液中氫離子濃度降低,則溶液的pH變大,故答案為:變大;鉛蓄電池在放電過程中消耗了H2SO4。
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【題目】將ag某物質(zhì)在足量氧氣中充分燃燒再將氣體生成物通入足量的Na2O2充分反應(yīng),固體增重為bg,若a<b,則該物質(zhì)可能是( )
A. H2B. COC. 乙酸(CH3COOH)D. 甲烷(CH4)
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【題目】探究在常溫下氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應(yīng)過程中能量變化的實驗方案和實驗步驟如圖所示,根據(jù)下面的實驗方案和步驟回答下列問題:
下表是某學(xué)生根據(jù)上述實驗方案和步驟列表整理的實驗事實和結(jié)論:
(1)請你根據(jù)實驗現(xiàn)象得出相應(yīng)的實驗結(jié)論填入上表中。_________________。
(2)用化學(xué)方程式表示上述反應(yīng)為_______________________。
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【題目】把0.4molX氣體和0.6molY氣體混合于2L密閉容器中,使它們發(fā)生如下反應(yīng):4X(g)+5Y(g) nZ(g)+6W(g)。2min末已生成0.3molW,若測知以Z的濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.05mol/(L·min),試計算
(1)前2min內(nèi)用W的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為_______________。
(2)2min末時Y的濃度為_____________________________。
(3)化學(xué)反應(yīng)方程式中n=_____________________________。
(4)2min末,恢復(fù)到反應(yīng)前溫度,體系內(nèi)壓強是反應(yīng)前壓強的__________倍。
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【題目】三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示,采用惰性電極,ab、cd均為離子交換膜,在直流電場的作用下,兩膜中間的Na+和SO42-可通過離子交換膜,而兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室。下列敘述正確的是
A. 通電后中間隔室的SO42-離子向正極遷移,正極區(qū)溶液pH增大
B. 該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品
C. 負極反應(yīng)為2H2O–4e–=O2+4H+,負極區(qū)溶液pH降低
D. 當電路中通過1mol電子的電量時,會有0.5mol的O2生成
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【題目】完成下列實驗所選擇的裝置或儀器(夾持裝置已略去)正確的是( )
A | B | C | D | |
實驗 | 制取少量純凈的CO2氣體 | 用CCl4提取溴水中的Br2 | 除去CO2中少量的HCl | 蒸干NaCl飽和溶液制備NaCl晶體 |
裝置或儀器 |
A.AB.BC.CD.D
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【題目】下列反應(yīng)的方程式書寫正確的是( )
A.鈉和冷水反應(yīng):Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑
B.鐵與水蒸氣反應(yīng):Fe + 3H2O == Fe(OH)3 + 3H2↑
C.金屬鋁溶于鹽酸中:2Al+6H+===2Al3++3H2↑
D.鐵與稀硫酸反應(yīng):2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
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【題目】下列反應(yīng)中,硫酸既表現(xiàn)了氧化性又表現(xiàn)了酸性的是( )
A.2H2SO4(濃)+CuCuSO4+2H2O+SO2↑
B.2H2SO4(濃)+CCO2↑+2H2O+2SO2↑
C.H2SO4(濃)+NaNO3NaHSO4+HNO3↑
D.H2SO4+Na2SO3===Na2SO4+H2O+SO2↑
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【題目】可逆反應(yīng):2NO22NO+O2在密閉容器反應(yīng),達到平衡狀態(tài)的標志是()
(1)單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO2
(2)單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO
(3)用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示反應(yīng)速率的比為2:2:1的狀態(tài)
(4)混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)
(5)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài).
A. B. C. D.
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