【題目】1)乙醇—氧氣燃料電池是一種清潔能源,該電池用金屬鉑片插入氫氧化鉀溶液中作電極,在兩極區(qū)分別加入乙醇和氧氣,其負極反應式為:_____________。

2)古代鐵器(埋藏在地下)在嚴重缺氧的環(huán)境中,仍然銹蝕嚴重。原因是一種叫做硫酸鹽還原菌的細菌,能提供正極反應的催化劑,可將土壤中的還原為S2-,該反應放出的能量供給細菌生長、繁殖之需。①寫出該電化學腐蝕的正極反應式:____________。

②文物出土前,鐵器表面的腐蝕產(chǎn)物可能有(寫化學式)____________。

3)對金屬制品進行抗腐蝕處理,可延長其使用壽命。以下為鋁材表面處理的一種方法:

①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜。堿洗時常有氣泡冒出,原因是(用離子方程式表示)____________。

②以鋁材為陽極,在H2SO4溶液中電解,鋁材表面形成氧化膜,陽極電極反應式為:____________。取少量廢電解液,加入NaHCO3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀,產(chǎn)生沉淀的原因是____________。

4)采用石墨電極電解CuSO4溶液一段時間后,向所得溶液中加入0.1molCu(OH)2后,恰好使溶液恢復到電解前的濃度。則電解過程中通過導線的電量為____________C(已知NA6.02×1023mol1,1個電子所帶的電量為1.60×1019C)。

【答案】C2H6O12e+16OH═2CO32-+11H2O SO42-+8e+4H2O=S2+8OH Fe(OH)2FeS 2Al2OH2H2O=2AlO2-3H2 2Al3H2O6e=Al2O36H HCO3-Al3發(fā)生雙水解相互促進反應,產(chǎn)生Al(OH)3沉淀 3.85×104

【解析】

(1)乙醇燃料電池中,加入氧氣的鉑片為原電池的正極,加入乙醇的鉑片為負極;

(2)由題意可知,土壤中的SO42-在細菌的作用下,在正極得到電子發(fā)生還原反應生成S2-,鐵器中的鐵做負極,鐵失去電子發(fā)生氧化反應生成亞鐵離子,亞鐵離子與正極生成的硫離子和氫氧根離子不能共存,反應生成硫化亞鐵和氫氧化亞鐵;

(3)①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜,堿洗時常有氣泡冒出的原因是當氧化鋁薄膜完全溶解后,鋁與堿溶液反應生成偏鋁酸鹽和氫氣;

②鋁做陽極在H2SO4溶液中電解時,鋁失去電子發(fā)生氧化反應生成氧化鋁;廢電解液中含有鋁離子,加入NaHCO3溶液后,鋁離子在溶液中與碳酸氫根發(fā)生雙水解反應;

(4)由采用石墨電極電解CuSO4溶液一段時間后,向所得溶液中加入0.1molCu(OH)2后,恰好使溶液恢復到電解前的濃度可知,電解分為兩個階段,第一階段電解硫酸銅溶液,第二階段電解水。

(1)乙醇燃料電池中,加入氧氣的鉑片為原電池的正極,加入乙醇的鉑片為負極,堿性條件下,乙醇在負極失去電子發(fā)生氧化反應生成碳酸根,電極反應式為C2H6O12e+16OH═2CO32-+11H2O,故答案為:C2H6O-12e-+16OH═2CO32-+11H2O;

(2)由題意可知,土壤中的SO42-在細菌的作用下,在正極得到電子發(fā)生還原反應生成S2-,電極反應式為SO42-+8e+4H2O=S2+8OH,鐵器中的鐵做負極,鐵失去電子發(fā)生氧化反應生成亞鐵離子,電極反應式為Fe2eFe2+ ,亞鐵離子與正極生成的硫離子和氫氧根離子不能共存,反應生成硫化亞鐵和氫氧化亞鐵,故答案為:SO42-+8e+4H2O=S2+8OH;Fe(OH)2FeS

(3)堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜,堿洗時常有氣泡冒出的原因是當氧化鋁薄膜完全溶解后,鋁與堿溶液反應生成偏鋁酸鹽和氫氣,反應的離子方程式為2Al2OH2H2O=2AlO2-3H2,故答案為:2Al2OH2H2O=2AlO2-3H2;

由題意可知,鋁做陽極在H2SO4溶液中電解時,鋁失去電子發(fā)生氧化反應生成氧化鋁,電極反應式為2Al3H2O6e=Al2O36H;廢電解液中含有鋁離子,加入NaHCO3溶液后,鋁離子在溶液中與碳酸氫根發(fā)生雙水解反應生成氫氧化鋁白色膠狀沉淀和二氧化碳氣體,故答案為:2Al3H2O6e=Al2O36H;HCO3-Al3發(fā)生雙水解相互促進反應,產(chǎn)生Al(OH)3沉淀;

(4)由采用石墨電極電解CuSO4溶液一段時間后,向所得溶液中加入0.1molCu(OH)2后,恰好使溶液恢復到電解前的濃度可知,電解分為兩個階段,第一階段電解硫酸銅溶液,第二階段電解水,則電解過程中有0.1mol的硫酸銅和0.1mol的水被電解,轉移的電子的物質(zhì)的量為0.1×20.1×20.4mol,通過導線的電量為0.4mol×6.02×1023mol1×1.60×1019C3.85×104C,故答案為:3.85×104

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完全沉淀時的pH

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氫氧化亞鐵

請回答:

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為了提高錳的浸出率,請選擇合適的條件 ______ 填序號

以上

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濾渣的主要成分除含有、外,還有 ______

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