【題目】某科研機構(gòu)用NaOH溶液吸收硫酸工業(yè)廢氣中的SO2,將所得的Na2SO3溶液進行電解,可循環(huán)再生NaOH,同時得到某種副產(chǎn)物,其原理如圖所示(電極材料為石墨)。

(1)當有1molNa通過陽離子交換膜時,a極生成氣體__________L(標準狀況),陽極的電極反應(yīng)式是______________________________

(2)稀NaOH溶液的作用是____________,B處流出較濃的NaOH溶液,C處流出的是________________

(3)在標準狀況下,若用甲烷-空氣燃料電池做電源,處理含SO2 20%(體積分數(shù))的廢氣40m3,理論上需要消耗甲烷___________m3

【答案】 11.2 SO32- -2e+H2O==SO42- +2H 增強溶液導電性 較濃的硫酸 2

【解析】根據(jù)裝置圖中正負極和溶液中離子的移動方向及放電能力,即可判斷出兩極產(chǎn)物,進而寫出電極反應(yīng)式;由于水中離子濃度很小,所以稀NaOH溶液和稀硫酸的作用都是增強溶液的導電性;根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可計算出消耗甲烷的體積。

(1) 當有1mol Na通過陽離子交換膜時,即電路中通過1mol電子,在陰極放出H2在標準狀況下的體積為11.2L;而在陽極上SO32-放電生成SO42-,電極反應(yīng)式為SO32--2e+H2O==SO42-+2H。

(2)由于水中離子濃度很小,所以用稀NaOH溶液和稀硫酸增強溶液的導電性,提高工作效率;根據(jù)陽極反應(yīng)式可知,從C處流出的物質(zhì)是較濃的硫酸。

(3)處理含SO2 20%(體積分數(shù))的廢氣40m3n(SO2)=[40×103L×20%]/22.4L/mol= 8000/22.4mol,則轉(zhuǎn)移電子n(e-)=8000/11.2mol,而1molCH4在燃料電池中反應(yīng)生成1mol CO2轉(zhuǎn)移8mol電子,所以理論上需要消耗甲烷的體積為×10-3m3/L =2 m3

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某研究性學習小組設(shè)計了一組實驗驗證元素周期律。

Ⅰ.甲同學在a、b、c、d四只燒杯中分別加入50 mL冷水,再各滴加幾滴酚酞試液,依次加入大小相近的鈉(Na)、鎂(Mg)、鋁(Al)、鉀(K)金屬塊,觀察現(xiàn)象。

(1)甲同學設(shè)計實驗的目的是驗證:同一主族,從上到下金屬元素的原子失電子能力逐漸增強;同一周期,從左到右金屬元素的原子失電子能力逐漸___________________;

(2)反應(yīng)最劇烈的燒杯中金屬是_______(填字母序號);

A. B. C. D.

(3)實驗中發(fā)現(xiàn)b、c兩只燒杯中幾乎沒有什么現(xiàn)象,要想達到實驗?zāi)康,請你幫助選擇下列合適的方法_________(填字母序號)。

A.把鎂、鋁的金屬塊換成金屬粉末

B.把燒杯中的冷水換成熱水

C.把燒杯中的冷水換成鹽酸

D.把燒杯中的冷水換成氫氧化鈉溶液

Ⅱ.乙同學設(shè)計實驗探究碳、硅元素的非金屬性的相對強弱。根據(jù)要求完成下列各題

(1)實驗裝置:

(1)填寫所示儀器名稱:B__________

(2)實驗步驟:

連接儀器、_____________、加藥品后,打開 a、然后滴入濃硫酸,加熱

(3)問題探究:(已知酸性強弱:亞硫酸 >碳酸)

①銅與濃硫酸反應(yīng)的化學方程式是________________________________;裝置E中酸性KMnO4溶液的作用是_____________________________

②能說明碳元素的非金屬性比硅元素非金屬性強的實驗現(xiàn)象是__________________;試管F中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________。

③依據(jù)試管 D 中的反應(yīng),能否證明S的非金屬性強于C的非金屬性___(填”)。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某科研機構(gòu)用NaOH溶液吸收硫酸工業(yè)廢氣中的SO2,將所得的Na2SO3溶液進行電解,可循環(huán)再生NaOH,同時得到某種副產(chǎn)物,其原理如圖所示(電極材料為石墨)。

(1)當有1molNa通過陽離子交換膜時,a極生成氣體__________L(標準狀況),陽極的電極反應(yīng)式是______________________________。

(2)稀NaOH溶液的作用是____________,B處流出較濃的NaOH溶液,C處流出的是________________。

(3)在標準狀況下,若用甲烷-空氣燃料電池做電源,處理含SO2 20%(體積分數(shù))的廢氣40m3,理論上需要消耗甲烷___________m3。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】升高溫度能使反應(yīng)速率加快,下列敘述正確的是(

A. 降低反應(yīng)所需的活化能

B. 對于吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng),反應(yīng)速率同等程度加大

C. 體系中活化分子總數(shù)不變

D. 使反應(yīng)體系的活化分子百分數(shù)增大

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】在盛有稀H2SO4的燒杯中放入用導線連接的鋅片和銅片。下列敘述不正確的是( )

A. 銅片上有H2逸出 B. 電子通過導線由銅片流向鋅片

C. 反應(yīng)一段時間后,溶液的H濃度降低 D. 負極附近的SO42-離子濃度逐漸增大

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】(1)科研人員設(shè)想用如圖所示裝置生產(chǎn)硫酸。

①上述生產(chǎn)硫酸的總反應(yīng)方程式為_____,b是_____極,a電極反應(yīng)式為_____,生產(chǎn)過程中H+_____(填a或b)電極區(qū)域運動。

②該小組同學反思原電池的原理,其中觀點正確的是_____(填字母)。

A.原電池反應(yīng)的過程中可能沒有電子發(fā)生轉(zhuǎn)移

B.原申池裝置需要2個活潑性不同的金屬電極

C.電極一定不能參加反應(yīng)

D.氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)可以拆開在兩極發(fā)生

(2)若需將反應(yīng):Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+設(shè)計成原電池裝置,則負極材料為_____,溶液C為_____。

(3)CO與H2反應(yīng)還可制備CH3OH,CH3OH可作為燃料使用,用CH3OH和O2組合形成的質(zhì)子交換膜(只允許H+通過)燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如:電池總反應(yīng)為2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,c電極為_____(填“正極”或“負極”),c電極反應(yīng)方程式為_________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列離子方程式的書寫及評價均合理的是( )

選項

離子方程式

評價

A

2 mol Cl2通入含1 mol FeI2的溶液中:

2Fe2+2I+2Cl2===2Fe3+4Cl+I2

正確;Cl2過量,可將Fe2、I均氧化

B

Ba(HCO3)2溶液與足量的NaOH溶液反應(yīng):

Ba2+HCO3-+OH===BaCO3↓+H2O

正確;酸式鹽與堿反應(yīng)生成正鹽和水

C

過量SO2通入NaClO溶液中:

SO2+H2O+ClO===HClO+HSO3-

正確;說明酸性:H2SO3強于HClO

D

1 mol/LNaAlO2溶液和2.5 mol/LHCl溶液等體積混合:

2AlO2-+5H===Al3+Al(OH)3↓+H2O

正確;第一步反應(yīng)和第二步反應(yīng)消耗的H的物質(zhì)的量之比為23

A. A B. B C. C D. D

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】臭氧在煙氣脫硝中的反應(yīng)為2NO2(g)+O3(g) N2O5(g)+O2(g)。若此反應(yīng)在恒容密閉容器中進行,下列選項中有關(guān)圖象對應(yīng)的分析正確的是( )

A

B

C

D

平衡后升溫,NO2含量降低

0~2 s內(nèi),v(O3)=0.2 mol·L1·s1

v:b>a

b點:v>v

恒溫,t1時再充入O3

A. AB. BC. CD. D

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】意大利羅馬大學的Fulvio Cacace等人獲得極具理論研究意義的N4分子。N4分子結(jié)構(gòu)如圖所示,已知斷裂1mol N-N吸收167kJ熱量,斷裂1molN≡N吸收942kJ熱量.根據(jù)以上信息和數(shù)據(jù),下列說法正確的是( 。

A. N4屬于一種新型的化合物,與N2互為同素異形體

B. N4的沸點比白磷(P4)的高

C. 1mol N4轉(zhuǎn)化為2mol N2的同時放出能量

D. 相同質(zhì)量的N4和 N2所含原子個數(shù)比為1:2

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