【題目】電化學(xué)的應(yīng)用十分廣泛，在分析檢測、有機(jī)合成等領(lǐng)域應(yīng)用很廣，請分析下列幾種電化學(xué)裝置并回答問題：

(1)肼(N2H4)又稱聯(lián)氨，可作燃料電池的燃料。肼燃料電池的原理如圖 1 所示，正極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為___________________________________________；在肼燃料電池使用過程中，負(fù)極區(qū)的pH_____________(填寫“增大”、“減小”或“不變”)。

(2)某模擬“人工樹葉”的電化學(xué)實驗裝置如圖2所示，該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。該裝置工作時，H＋從____________(填字母，后同)極區(qū)向____________極區(qū)遷移，將電能轉(zhuǎn)化為___________能，每生成3molO2，有______________gCO2被還原。

(3)圖3中甲裝置為C3H8O的燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液)裝置，該同學(xué)想在乙裝置中實現(xiàn)鐵上鍍銅，則f處通________________________________，寫出電極c上的電極反應(yīng)式：__________________________________________________________。

【答案】O2＋4e－＋2H2O=4OH－ 減小 b a 化學(xué) 88g O2 C3H8O+24OH－-18e－=3CO32－+16H2O

【解析】

（1）右側(cè)通入氧氣，為正極，正極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為：O2＋4e－＋2H2O=4OH－；左邊Pt電極上，肼氧化生成氮氣，則左邊Pt電極為負(fù)極，右邊Pt電極為正極，肼失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：N2H4-4e－+4OH－＝N2+4H2O，在肼燃料電池使用過程中，負(fù)極消耗OH-，負(fù)極區(qū)的pH減�。�

（2）該裝置是電解池裝置，是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，電池總的方程式為：6CO2+8H2O2C3H8O+9O2，該裝置工作時，H＋從b極區(qū)向a極區(qū)遷移，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，即生成9mol的氧氣，陰極有6mol的二氧化碳被還原，也就是1mol的氧氣，陰極有mol的二氧化碳被還原，每生成3molO2，有88gCO2被還原；

（3）圖3中甲裝置為C3H8O的燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液)裝置，該同學(xué)想在乙裝置中實現(xiàn)鐵上鍍銅，d為正極，f處通O2，c為負(fù)極，負(fù)極C3H8O發(fā)生氧化反應(yīng)生成碳酸鹽，負(fù)極的電極反應(yīng)式為：C3H8O+24OH－-18e－=3CO32－+16H2O。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某溫度下HF的電離常數(shù)Ka=3.3×10-4 mol·L-1，CaF2的溶度積常數(shù)Ksp=1.46×10-10（mol·L-1）3。在該溫度下取濃度為0.31 mol·L-1的HF與濃度為0.002 mol·L-1的CaCl2溶液等體積混合。下列說法正確的是（ ）

A.該溫度下，0.31 mol·L-1的HF溶液的pH=2

B.升高溫度或增大濃度，HF的電離平衡常數(shù)都將增大

C.兩溶液混合不會產(chǎn)生沉淀

D.向飽和的CaF2溶液中加水后，c(Ca2+)一定比加水前減小

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】課本里介紹的合成氨技術(shù)叫哈伯法，是德國諾貝爾化學(xué)獎獲得者哈伯發(fā)明的。其合成原理為：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0，△S<0。

（1）下列關(guān)于工業(yè)合成氨的說法不正確的是___

A.因為△H<0，所以該反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行

B.因為△S<0，所以該反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行

C.在高溫下進(jìn)行是為了提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

D.使用催化劑加快反應(yīng)速率是因為催化劑降低了反應(yīng)的活化能

（2）在恒溫恒容密閉容器中進(jìn)行合成氨的反應(yīng)，下列能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是___。

a.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1：3：2

b.v(N2)正=3 v(H2)逆

c.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

d.混合氣體的密度保持不變

（3）工業(yè)上合成氨的部分工藝流程如下：

請用平衡移動原理來解釋在流程中及時分離出氨氣和循環(huán)使用氣體的原因___。

（4）某科研小組研究：在其他條件不變的情況下，改變起始物氫氣的物質(zhì)的量對工業(yè)合成氨反應(yīng)的影響。實驗結(jié)果如圖所示（圖中T表示溫度，n表示H2物質(zhì)的量）。

①圖象中T2和T1的關(guān)系是：T2__T1（填“>，<或=”）

②a、b、c、d四點所處的平衡狀態(tài)中，反應(yīng)物N2 的轉(zhuǎn)化率最高的是__（填字母）。

（5）恒溫下，往一個4L的密閉容器中充入5.2molH2和2molN2，反應(yīng)過程中對NH3的濃度進(jìn)行檢測，得到的數(shù)據(jù)如下表所示：

時間/min

5

10

15

20

25

30

c(NH3)/mol·L-1

0.08

0.14

0.18

0.20

0.20

0.20

①此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=__。

②若維持容器體積不變，溫度不變，往原平衡體系中加入H2、N2和NH3各4mol，化學(xué)平衡將向___反應(yīng)方向移動（填“正”或“逆”）。

③N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92kJ/mol。在恒溫恒容的密閉容器中充入1molN2和一定量的H2發(fā)生反應(yīng)。達(dá)到平衡后，測得反應(yīng)放出的熱量為18.4kJ，容器內(nèi)的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?/span>90％，則起始時充入的H2的物質(zhì)的量為__mol。

（6）已知：2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92kJ/mol

N2(g)+O2(g)＝2NO(g) ΔH=+181kJ/mol

2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) ΔH=-484kJ/mol

寫出氨氣催化氧化生成NO和水蒸氣的熱化學(xué)方程式__。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】一定溫度下，在三個體積均為 2.0L 的恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：A(g)B(g)＋C(g) H＞0。

起始物質(zhì)的量(mol)

平衡物質(zhì)的量(mol)

容器

溫度(℃)

A(g)

B(g)

C(g)

達(dá)到平衡所需時間(s)

Ⅰ

T1

0.20

0.10

0.10

t1

Ⅱ

T2

0.40

t2

Ⅲ

T3

0.20

0.15

0.15

t3

下列說法正確的是( )

A.達(dá)到平衡的時間：t3＞t1

B.反應(yīng)達(dá)到平衡時，A 的轉(zhuǎn)化率：容器Ⅱ＞容器 I

C.反應(yīng)達(dá)到平衡時，容器 I 中的平均速率為 v(A)＝(0.10/t1)mol/(L·s)

D.T1 時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 0.05

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】已知牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成；牙膏中其他成分遇到鹽酸時無氣體產(chǎn)生。某興趣小組對摩擦劑成分及其含量進(jìn)行以下探究：

Ⅰ．摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗

取適量牙膏樣品，加水充分?jǐn)嚢琛⑦^濾。

（1）往濾渣中加入過量NaOH溶液，過濾。氫氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式是______________。

（2）往（1）所得濾液中通入過量二氧化碳，主要發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 。

Ⅱ．牙膏樣品中碳酸鈣的定量測定

利用下圖所示裝置(圖中夾持儀器略去)進(jìn)行實驗，充分反應(yīng)后，測定C中生成的BaCO3沉淀質(zhì)量，以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

依據(jù)實驗過程回答下列問題：

（3）D裝置的作用是 ；

（4）實驗過程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝狻Ｆ渥饔贸丝蓴嚢鐱、C中的反應(yīng)物外，還有：______________。

（5）下列各項措施中，不能提高測定準(zhǔn)確度的是________________(填標(biāo)號)。

a．在加入鹽酸之前，應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO2氣體

b．滴加鹽酸不宜過快

c．在A～B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置

d．在B～C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置

（6）有人認(rèn)為不必測定C中生成的BaCO3質(zhì)量，只要測定裝置C在吸收CO2前后的質(zhì)量差，一樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實驗證明按此方法測定的結(jié)果明顯偏高，原因是_____________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】工業(yè)上為了測定輝銅礦（主要成分是Cu2S）中Cu2S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計了如圖所示裝置。實驗時按如下步驟操作：

實驗原理是：Cu2S+O2=SO2+2Cu，通過測定SO2的量來確定Cu2S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

A．連接全部儀器，使其成為如圖裝置，并檢查裝置的氣密性。

B．稱取研細(xì)的輝銅礦樣品1.000g。

C．將稱量好的樣品小心地放入硬質(zhì)玻璃管中。

D．以每分鐘1L的速率鼓入空氣。

E．將硬質(zhì)玻璃管中的輝銅礦樣品加熱到一定溫度，發(fā)生反應(yīng)為：Cu2S+O2=SO2+2Cu。

F．移取25.00ml含SO2的水溶液于250ml錐形瓶中，用0.0100mol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點。按上述操作方法重復(fù)滴定2—3次。

試回答下列問題：

（1）裝置①的作用是_______________________；裝置②的作用是_________________________

（2）假定輝銅礦中的硫全部轉(zhuǎn)化為SO2，并且全部被水吸收，則操作F中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________________________。

（3）若操作F的滴定結(jié)果如下表所示，則輝銅礦樣品中Cu2S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是____________。

滴定次數(shù)

待測溶液的體積/mL

標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積

滴定前刻度/mL

滴定后刻度/mL

1

25.00

1.04

21.03

2

25.00

1.98

21.99

3

25.00

3.20

21.24

（4）本方案設(shè)計中有一個明顯的缺陷影響了測定結(jié)果（不屬于操作失誤），你認(rèn)為是___________（寫一種即可）。

（5）某人設(shè)想以右圖所示裝置用電化學(xué)原理生產(chǎn)硫酸， 寫出通入SO2的電極的電極反應(yīng)式___________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】資料顯示：鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體和白色不溶物．某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案并驗證產(chǎn)物、探究反應(yīng)原理。

（1）提出假設(shè)

實驗1：用砂紙擦去鎂條表面的氧化膜，將其放入盛有適量滴有酚酞的飽和碳酸氫鈉溶液的試管中，迅速反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物，溶液由淺紅變?yōu)榧t．該同學(xué)對反應(yīng)中產(chǎn)生的白色不溶物進(jìn)行如下猜測：

猜測1：白色不溶物可能為_________；

猜測2：白色不溶物可能為MgCO3．

猜測3：白色不溶物可能是堿式碳酸鎂[xMgCO3yMg（OH）2]．

（2）設(shè)計定性實驗確定產(chǎn)物并驗證猜測：

實驗序號

實驗

實驗現(xiàn)象

結(jié)論

實驗Ⅱ

將實驗Ⅰ中收集到的氣體點燃

能安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰

氣體成分為___①______

實驗Ⅲ

取實驗Ⅰ中的白色不溶物，洗滌，加入足量____②_____

_____③____

白色不溶物可能含有猜測2中不溶物

實驗Ⅳ

取實驗Ⅰ中的澄清液，向其中加入少量CaCl2稀溶液

產(chǎn)生白色沉淀

溶液中存在

_____④____

（3）為進(jìn)一步確定實驗1的產(chǎn)物，設(shè)計定量實驗方案，如圖所示：

稱取實驗1中所得干燥、純凈的白色不溶物22．6g，充分加熱至不再產(chǎn)生氣體為止，并使分解產(chǎn)生的氣體全部通入裝置A和B中．實驗后裝置A增重1．8g，裝置B增重8．8g，試確定白色不溶物的化學(xué)式：_________；（4）請結(jié)合化學(xué)用語和化學(xué)平衡移動原理解釋Mg和飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物的原因：_________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】聚鄰苯二甲酸二烯丙脂(DAP-A)是一種優(yōu)良的熱固性樹脂，這種材料可以采取下列路線合成：

已知: DAP-A的結(jié)構(gòu)簡式為：

(1)反應(yīng)①~④中，屬于取代反應(yīng)的是___________________。

(2)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:

反應(yīng)②_________________________________________________________；

反應(yīng)④_________________________________________________________。

(3)G是E的同分異構(gòu)體，G具有如下性質(zhì)：①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，且1 molG與銀氨溶液反應(yīng)時最多可得到4molAg：②遇FeCl3溶液呈紫色：③在稀硫酸中能發(fā)生水解反應(yīng)。則符合上述條件的G最多有_____________種，請寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡式___________________，該物質(zhì)有___________________種不同化學(xué)環(huán)境的氫。

(4)工業(yè)上可由C經(jīng)過兩步反應(yīng)制得甘油，試仿照題目中合成流程圖的形式。寫出這一合成過程：_______________________________________________________________________________________

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】組成和結(jié)構(gòu)可用表示的有機(jī)物共有(不考慮立體結(jié)構(gòu))(　　)

A. 24種B. 28種C. 32種D. 36種

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