新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料,兩電極上分別通入CH4和O2,電解質(zhì)為KOH溶液。某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源,進行飽和氯化鈉溶液(滴有幾滴酚酞)電解實驗,如圖所示。

回答下列問題:
(1)甲烷燃料電池正極、負極的電極反應(yīng)分別為________________________ 、________________________。
(2)閉合K開關(guān)后,a、b電極上均有氣體產(chǎn)生,其中a電極上得到的是________;電解過程中________極(填“a”或“b”)附近會出現(xiàn)紅色。電解氯化鈉溶液的總化學方程式為________________________。將a、b兩極的產(chǎn)物相互反應(yīng)可得到“84”消毒液的有效成分NaClO,特殊情況下可用“84”消毒液吸收SO2,反應(yīng)的離子方程式為________________________。
(3)若每個電池甲烷通入量為1 L(標準狀況),且反應(yīng)完全,則理論上最多能產(chǎn)生的氯氣體積為________L(標準狀況)。
(1)O2+2H2O+4e=4OH CH4+10OH-8e=CO32+7H2O
(2)Cl2 b 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ ClO+SO2+H2O=Cl+SO42+2H
(3)4
(3)根據(jù)CH4+10OH-8e=CO32+7H2O、2Cl-2e=Cl2↑和電子守恒知,計算關(guān)系式為CH4~8e~4Cl2,所以標準狀況下氯氣體積為4 L。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

在Ba(NO32、AgNO3、Cu(NO32溶液中分別滴入一種試劑都有沉淀產(chǎn)生.該試劑可能是(  )
A.鹽酸B.硫酸C.Na2CO3溶液D.NaOH溶液

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

(1)向盛有10mL0.1mol?L-1AgNO3溶液的試管中滴加0.1mol?LNaCl溶液,至不再有白色沉淀生成.再向其中滴加0.1mol?L-1KI溶液,在實驗過程中觀察到白色沉淀慢慢轉(zhuǎn)化為黃色沉淀,請結(jié)合沉淀溶解平衡的知識解釋產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是______.
(2)已知0.1mol?L-1NaHSO3,溶液中有關(guān)粒子濃度順序為c(Na+)>c(HS
O-3
)>c(S
O2-3
)>c(H2SO3)
該溶液中,c(H+)______c(OH-)(填“>”、“<”或“=”).簡要說明理由______.

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

(14分)為回收利用廢釩催化劑(含有V2O5、VOSO4及不溶性殘渣),科研人員最新研制了一種離子交換法回收釩的新工藝,主要流程如下:

部分含釩物質(zhì)在水中的溶解性如下:
物質(zhì)
VOSO4
V2O5
NH4VO3
(VO22SO4
溶解性
可溶
難溶
難溶
易溶
   回答下列問題:
⑴工業(yè)由V2O5冶煉金屬釩常用鋁熱劑法,寫出該反應(yīng)的化學方程式             。
⑵圖中所示濾液中含釩的主要成分為      (寫化學式)。
⑶該工藝中反應(yīng)③的沉淀率(又稱沉釩率)是回收釩的關(guān)鍵之一,該步反應(yīng)的離子方程式             ;沉釩率的高低除受溶液pH影響外,還需要控制氯化銨系數(shù)(NH4Cl加入質(zhì)量與料液中V2O5的質(zhì)量比)和溫度。根據(jù)下圖判斷最佳控制氯化銨系數(shù)和溫度為       、       。

⑷用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO22SO4溶液,以測定反應(yīng)②后溶液中含釩量,完成反應(yīng)的離子方程式為□VO2++□H2C2O4+□_____=□VO2++□CO2↑+□H2O。
⑸全礬液流電池的電解質(zhì)溶液為VOSO4溶液,電池的工作原理為VO2++V2++2H+ VO2++H2O+V3+,電池充電時陽極的電極反應(yīng)式為          。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

鉛蓄電池的兩極分別為Pb、PbO2,電解液為硫酸,工作時的反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,下面結(jié)論正確的是(  )。
A.Pb為正極,被氧化
B.溶液的pH不斷減小
C.S只向PbO2處移動
D.電解液密度不斷減小

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

鉛蓄電池是典型的可充電電池,電池總反應(yīng)式為:Pb+PbO2+4H++2SO422PbSO4+2H2O。下列說法正確的是
A.放電時,負極的電極反應(yīng)式是PbO2+4H++SO42+2e=PbSO4+2H2O
B.充電時,電解液中H2SO4的濃度將變小
C.放電時,PbO2發(fā)生氧化反應(yīng)
D.充電時,蓄電池的正極和外接電源的正極相連

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

電池在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用越來越廣泛。下列說法錯誤的是
A.化學電源有一次電池、可充電電池和燃料電池等,一次電池只能放電,不能充電
B.鉛蓄電池應(yīng)用廣泛,主要優(yōu)點是單位重量的電極材料釋放的電能大
C.燃料電池具有能量利用率高、可連續(xù)使用和污染輕等優(yōu)點
D.鋰電池是一種高能電池,體積小、重量輕,單位質(zhì)量能量比高

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

甲醇()是重要的能源物質(zhì),研究甲醇具有重要意義。
(1)利用工業(yè)廢氣中的可制取甲醇,其反應(yīng)為:
常溫常壓下已知下列反應(yīng)的能量變化如圖所示:

寫出由二氧化碳和氫氣制備甲醇的熱化學方程式:                               
                                        。
(2)為提高甲醇燃料的利用率,科學家發(fā)明了一種燃料電池,電池的一個電極通入空氣,另一個電極通入甲醇氣體,電解質(zhì)是摻入了晶體,在高溫下它能傳導離子。電池工作時正極反應(yīng)為                                                               。
若以該電池為電源,用石墨做電極電解100mL含有如下離子的溶液。

電解一段時間后,當兩極收集到相同體積(相同條件)的氣體時(忽略溶液體積的變化及電極產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象)陽極上收集到氧氣的物質(zhì)的量為       mol。
(3)甲醇對水質(zhì)會造成一定的污染,有一種電化學法可消除這種污染,其原理是:通電后將氧化成,然后以做氧化劑把水中的甲醇氧化成而凈化。實驗室用下圖裝置模擬上述過程:
①寫出陽極電極反應(yīng)式                    ;
②除去甲醇的離子反應(yīng)為:,該過程中被氧化的元素是            ,當產(chǎn)生標準狀況下2.24L時,共轉(zhuǎn)移電子      mol。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

(14分)金屬氫化物-鎳(MH—Ni)電池由于其高能、安全、無污染、無記憶效應(yīng)、價格適宜,已成為目前最具發(fā)展前景的“綠色能源”電池之一,電池總反應(yīng)為MH+NiOOH M+Ni(OH)2,M為儲氫合金,MH為吸附了氫原子的儲氫合金。電解質(zhì)溶液為濃KOH溶液。
(1)寫出放電時的負極反應(yīng)_________________
(2)充電時,陽極的電極反應(yīng)為__________________
鎳氫電池正極材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化鐵等涂覆在鋁箔上制成。某興趣小組對該電池電極材料進行資源回收研究,設(shè)計實驗流程如下:

已知:①NiCl2易溶于水,F(xiàn)e3+不能氧化Ni2+
②某溫度下一些金屬氫氧化物的Ksp及沉淀析出的理論pH如下表所示:
M(OH)x
Ksp
pH
開始沉淀
沉淀完全
Al(OH)3
1.9×10-23
3.43
4.19
Fe(OH)3
3.8×10-38
2.53
2.94
Ni(OH)2
1.6×10-14
7.60
9.75
 
回答下列問題:
(3)根據(jù)上表數(shù)據(jù)判斷步驟②先析出的沉淀Ⅱ為              ,后析出的沉淀為Ⅲ為__________________(填化學式),則pH1       pH2(填填“>”、“=”或“<”),
(4)已知溶解度:NiC2O4 > NiC2O4·H2O > NiC2O4·2H2O,則③的化學方程式是         
(5)④中陽極的電極反應(yīng)為              ,驗證陽極產(chǎn)物的試劑為          
(6)試寫出⑥的離子方程式                                         。

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