化學(xué)能與電能之間的相互轉(zhuǎn)化與人類的生活實際密切相關(guān),在生產(chǎn)、生活中有重要的應(yīng)用,同時也是學(xué)生形成化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的重要組成部分。
(1)熔融狀態(tài)下,鈉的單質(zhì)和氯化亞鐵能組成可充電電池,如圖9-8工作原理示意圖,反應(yīng)原理為2Na+FeCl2Fe+2NaCl,該電池放電時,正極反應(yīng)式為________________________________________________________________________;
充電時,____________(寫物質(zhì)名稱)電極接電源的負極;該電池的電解質(zhì)為________。
(2)某同學(xué)用銅片、石墨作電極電解一定濃度的硫酸銅溶液,工作原理示意圖如圖所示,一段時間停止通電取出電極。若在電解后的溶液中加入0.98 g氫氧化銅粉末恰好完全溶解,經(jīng)測定所得溶液與電解前完全相同。請回答下列問題:
①Y電極材料是________,發(fā)生________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。
②電解過程中X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是_______________________________________________________________________。
③如在電解后的溶液中加入足量的小蘇打,充分反應(yīng)后產(chǎn)生氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積是__________。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
某興趣小組的同學(xué)用下圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問題(甲、乙、丙三池中溶質(zhì)足量),當(dāng)閉合該裝置的開關(guān)K時,觀察到電流計的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。
請回答下列問題:
(1)甲、乙、丙三池中為原電池的是__________(填“甲池”、“乙池”或“丙池”)。
(2)丙池中F電極為__________(填“正極”、“負極”、“陰極”或“陽極”),該池的總反應(yīng)式為__________。
(3)當(dāng)乙池中C電極質(zhì)量減輕10.8 g時,甲池中B電極理論上消耗O2的體積為__________mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
(4)一段時間后,斷開開關(guān)K。下列物質(zhì)能使丙池恢復(fù)到反應(yīng)前濃度的是__________(填選項字母)。
A.Cu | B.CuO | C.CuCO3 | D.Cu2(OH)2CO3 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
鈦鐵礦的主要成分為FeTiO3(可表示為FeO·TiO2),含有少量MgO、CaO、SiO2等雜質(zhì)。利用鈦鐵礦制備鋰離子電池電極材料(鈦酸鋰Li4Ti5O12和磷酸亞鐵鋰LiFePO4)的工業(yè)流程如圖所示:
已知:FeTiO3與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為FeTiO3+4H++4Cl-=Fe2++TiOCl42—+2H2O
(1)化合物FeTiO3中鐵元素的化合價是________。
(2)濾渣A的成分是________。
(3)濾液B中TiOCl42—轉(zhuǎn)化生成TiO2的離子方程式是________________。
(4)反應(yīng)②中固體TiO2轉(zhuǎn)化成(NH4)2Ti5O15溶液時,Ti元素的浸出率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖所示。反應(yīng)溫度過高時,Ti元素浸出率下降的原因是________________________________。
(5)反應(yīng)③的化學(xué)方程式是________________________。
(6)由濾液D制備LiFePO4的過程中,所需17%雙氧水與H2C2O4的質(zhì)量比是________。
(7)若采用鈦酸鋰(Li4Ti5O12)和磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)做電極組成電池,其工作原理為Li4Ti5O12+3LiFePO4Li7Ti5O12+3FePO4,該電池充電時陽極反應(yīng)式是____________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
請分析下列有關(guān)鋁鹽溶液電解時的變化情況。
(1)用石墨作電極,用如圖裝置電解AlCl3溶液,兩極均產(chǎn)生氣泡,陰極區(qū)有沉淀生成。持續(xù)電解,在陰極附近的溶液中還可觀察到的現(xiàn)象是 ,解釋此現(xiàn)象的離子方程式是 。
(2)若用石墨作電極電解NaCl和Al2(SO4)3的混合溶液,混合溶液中二者的物質(zhì)的量濃度分別為3 mol·L-1、0.5 mol·L-1,則下列表示電解過程的曲線正確的是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
按如圖所示裝置連接,X、Y均為惰性電極。請回答下列問題:
(1)Zn為________極。
(2)連接好裝置后,燒杯中的溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___________。
(3)圖中通過隔膜的SO42-向________(填“左”“右”或“不”)遷移,Y極及其附近出現(xiàn)的現(xiàn)象是________。
(4)常溫下,當(dāng)Zn極質(zhì)量減少32.5 g時,X極生成氣體8.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),若此時燒杯中溶液的體積為500 mL,則此時燒杯中溶液的pH=________(不考慮生成的氣體溶于水)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(1)鐵在潮濕的空氣中容易發(fā)生電化腐蝕最后生成鐵銹(Fe2O3.xH2O),則發(fā)生腐蝕時正極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為__________________。
(2)下列哪些裝置可防止鐵棒被腐蝕__________________。
(3)在實際生產(chǎn)中,可在鐵件的表面上鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置示意圖如下左圖:
①電鍍時,鍍件與電源的______________極連接,A電極對應(yīng)的金屬是______________(寫元素名稱),B電極的電極反應(yīng)式是______________________。
②上右圖是一種鈉硫高能電池的結(jié)構(gòu)示意圖,M由Na2O和Al2O3制得,其作用是導(dǎo)電和
隔膜,該電池反應(yīng)為。該電池正極的電極反應(yīng)式為___________________________。
用該電池作電源進行上述鐵件鍍銅時,若電鍍池中兩電極的質(zhì)量開始相同,電鍍完成后取出洗凈、烘干、稱量,二者質(zhì)量差為25.6g,則理論上該電池負極消耗的質(zhì)量為_________g。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
電解是最強有力的氧化還原手段,在化工生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。請回答下列問題:
(1)以銅為陽極,以石墨為陰極,用NaCl溶液作電解液進行電解,得到半導(dǎo)體材料Cu2O和一種清潔能源,則陽極反應(yīng)式為__________________,陰極反應(yīng)式為________。
(2)某同學(xué)設(shè)計如圖所示的裝置探究金屬的腐蝕情況。下列判斷合理的是____________(填序號)。
a.②區(qū)銅片上有氣泡產(chǎn)生
b.③區(qū)鐵片的電極反應(yīng)式為2Cl--2e-===Cl2↑
c.最先觀察到變成紅色的區(qū)域是②區(qū)
d.②區(qū)和④區(qū)中銅片的質(zhì)量均不發(fā)生變化
(3)最新研究發(fā)現(xiàn),用隔膜電解法處理高濃度乙醛廢水的工藝具有流程簡單、能耗較低等優(yōu)點,其原理是使乙醛分別在陰、陽極發(fā)生反應(yīng)生成乙醇和乙酸,總反應(yīng)式為2CH3CHO+H2OCH3CH2OH+CH3COOH
實驗室中,以一定濃度的乙醛?Na2SO4溶液為電解質(zhì)溶液,模擬乙醛廢水的處理過程,其裝置如圖所示。
①若以甲烷堿性燃料電池為直流電源,則燃料電池中b極應(yīng)通入__________(填化學(xué)式),電極反應(yīng)式為____________________。電解過程中,陰極區(qū)Na2SO4的物質(zhì)的量________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
②在實際工藝處理中,陰極區(qū)乙醛的去除率可達60%。若在兩極區(qū)分別注入1 m3乙醛含量為3 000 mg·L-1的廢水,可得到乙醇________kg(計算結(jié)果保留小數(shù)點后一位)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
某課外活動小組同學(xué)用如圖裝置進行實驗,試回答下列問題:
(1)若開始時開關(guān)K與a連接,則B極的電極反應(yīng)為 。
(2)若開始時開關(guān)K與b連接,則B極的電極反應(yīng)為 ,總反應(yīng)的離子方程式為 。有關(guān)上述實驗,下列說法正確的是(填序號) 。
①溶液中Na+向A極移動 ②從A極處逸出的氣體能使?jié)駶橩I淀粉試紙變藍、鄯磻(yīng)一段時間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度、苋魳(biāo)準(zhǔn)狀況下B極產(chǎn)生2.24 L氣體,則溶液中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子
(3)該小組同學(xué)模擬工業(yè)上用離子交換膜法制燒堿的方法,可以設(shè)想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。
①該電解槽的陽極反應(yīng)為 。
此時通過陰離子交換膜的離子數(shù) (填“大于”“小于”或“等于”)通過陽離子交換膜的離子數(shù)。
②通電開始后,陰極附近溶液pH會增大,請簡述原因 。
③若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池,則電池正極的電極反應(yīng)為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
安徽凹山鐵礦坐落在馬鞍山境內(nèi),礦床屬于陸相火山一侵入巖型鐵礦床,俗稱“玢巖型”鐵礦,是馬鋼重要的礦區(qū)之一。鐵礦中被稱為紅簾石的鐵礦含錳量高,錳是冶煉錳鋼的重要原料。紅簾石主要成分有磁鐵礦Fe3O4、菱鐵礦FeCO3、錳礦(MnO2和MnCO3)石棉Mg3Si3O7(OH)4等。工業(yè)上將紅簾石處理后運用陰離子膜電解法的新技術(shù)提取金屬錳并制的綠色高效水處理劑(K2FeO4)。工業(yè)流程如下:
(1)工業(yè)上為提高稀硫酸浸取效率一般采取的措施是(任意寫兩種方法)
① ②
(2)石棉化學(xué)式為Mg3Si3O7(OH)4也可以表示成氧化物形式,氧化物表達式為 。
(3)已知不同金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH如下表:
離子 | Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Mn2+ | Mg2+ |
開始沉淀的pH | 2.7 | 3.7 | 7.0 | 7.8 | 9.3 |
完全沉淀的pH | 3.7 | 4.7 | 9.6 | 9.8 | 10.8 |
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