【題目】氫氧燃料電池是將H2通入負極,O2通入正極而發(fā)生電池反應的,其能量轉換率高。

1)若電解質溶液為硫酸,其正極反應式為____________________,負極反應式為___________________;若在常溫下轉移2mol電子,可產生水質量為_________g。

2)若用氫氧燃料電池電解由NaClCuSO4組成的混合溶液,其中cNa+=3cCu2+=3mol·L—1,取該混合液100mL用石墨做電極進行電解,通電一段時間后,在陰極收集到1.12L(標準狀況)氣體。此時氫氧燃料電池中消耗H2的質量是_______,混合溶液中NaOH的物質的量濃度是__________mol·L-1

3)已知可逆反應:AsO43-2I2HAsO33-I2H2O。如圖所示,C1棒和C2棒都是石墨電極。

(Ⅰ)若向B中逐滴加入濃鹽酸,上述反應向右進行,發(fā)現(xiàn)檢流計指針向左偏轉。

(Ⅱ)若改用向B中滴加40%NaOH溶液,發(fā)現(xiàn)檢流計指針與(Ⅰ)中偏轉方向相反。

試回答問題:

操作(Ⅰ)中,C1棒上的反應式為_____________________________

操作(Ⅱ)中,C2棒上的反應式為______________________________

【答案】O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O 2H2 - 4e- = 4 H+ 18 0.3g 1 C1 2I- - 2e- = I2 C2 AsO33- - 2e- + 2OH- = AsO43-H2O

【解析】

1H2、O2燃料電池,電解質溶液為硫酸,正極氧氣得電子與氫離子反應生成水,負極氫氣失電子生成氫離子;

2)陰極:Cu2++2e- =Cu2H2O+ 2e-=2OH- +H2,陽極:2Cl- - 2e- = Cl2

3)用平衡理論判斷AsO43-2I2HAsO33-I2H2O移動方向。

1H2O2燃料電池,電解質溶液為硫酸,正極氧氣得電子與氫離子反應生成水,負極氫氣失電子生成氫離子,電極反應式分別為O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O2H2 - 4e- = 4H+;常溫下轉移2mol電子,可生成1mol水,即18g

2)電解由NaClCuSO4組成的混合溶液,陰極:Cu2++2e- =Cu2H2O+ 2e-=2OH- +H2,cCu2+=1mol/L,溶液為100mL,需要0.2mol電子;生成標準狀況1.12L氫氣,需要0.1mol電子,合計0.3mol,則電池的負極消耗0.15mol氫氣,即0.3g;陽極:2Cl- - 2e- = Cl2nCl-=0.3mol,則陽極生成nOH-=0.1mol,則cNaOH=1mol/L;

3)向B中逐滴加入濃鹽酸,溶液中氫離子濃度增大,平衡正向進行AsO43-2e2HAsO33-H2O,則C1棒上的反應式為2I- - 2e- = I2;

B中滴加40%NaOH溶液,平衡逆向移動,C2棒發(fā)生AsO33-2OH- -2e AsO43-H2O。

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回答下列問題:

NaClO3中氯的化合價_____________。

⑵在ab、cd提取鎂的過程中,沒有涉及的化學反應類型是_________(填序號)。

①分解反應 ②化合反應 ③復分解反應 ④置換反應

⑶苦鹵中通入氯氣發(fā)生的主要離子反應方程式為___________________________________。⑷步驟a中的沉淀劑是____________________

⑸步驟d中,電解熔融MgCl2得到的鎂需要在保護氣中冷卻,下列氣體可以作為保護氣的是____________(填序號)。

N2 H2 CO2 ④空氣

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(2)寫出下列反應的方程式:

漂白粉露置于空氣中較長時間后失效的化學方程式: _________________________

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(3)若探究氨氣的還原性,需關閉K1、K3,K2連接純凈、干燥氯氣的裝置。

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