【題目】(i)燃料電池是目前正在探索的一種新型電池,目前已經(jīng)使用的氫氧燃料電池的基本反應(yīng)是正極:O2+2H2O+4e=4OH,回答下列問題:

(1)電解質(zhì)溶液為____________。

(2)負(fù)極發(fā)生________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。寫出其電極反應(yīng)式___________。

(3)若反應(yīng)后得到5.4 g液態(tài)水,此時氫氧燃料電池轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為________。

(ii)如圖所示的裝置,在盛有水的燒杯中,鐵圈和銀圈的連接處吊著一根絕緣的細(xì)絲,使之平衡。小心地往燒杯中央滴入CuSO4溶液。

(1)片刻后可觀察到的現(xiàn)象是(指懸吊的金屬圈)________。

A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定 B.保持平衡狀態(tài)不變

C.鐵圈向下傾斜 D.銀圈向下傾斜

(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是___________________________________

(iii)鐵及鐵的化合物應(yīng)用廣泛,如FeCl3可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血劑等。

(1)寫出FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式:___________________________

(2)若將(1)中的反應(yīng)設(shè)計成原電池,并寫出正、負(fù)極電極反應(yīng)式。

正極反應(yīng):______________________,負(fù)極反應(yīng):______________________。

【答案】 KOH 氧化 H2+2OH-2e===2H2O 0.6NA D 加入CuSO4溶液后,構(gòu)成Fe-Ag原電池,鐵溶解,質(zhì)量減輕,Cu2在銀圈上得電子,生成Cu沉積在其上,質(zhì)量增加 2Fe3+Cu===2Fe2+Cu2 2Fe3+2e===2Fe2 Cu-2e===Cu2

【解析】分析:(i)根據(jù)正極產(chǎn)生氫氧根判斷電解質(zhì)溶液的酸堿性;根據(jù)原電池的工作原理解答;根據(jù)總反應(yīng)式計算轉(zhuǎn)移電子數(shù);

(ii)小心地往燒杯中央滴入CuSO4溶液后構(gòu)成原電池,結(jié)合原電池的工作原理解答。

(iii)(1)FeCl3溶液與銅反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化銅;

(2)根據(jù)原電池的工作原理結(jié)合鐵離子和銅的性質(zhì)解答。

詳解:(1)氫氧燃料電池的正極反應(yīng)式為O22H2O4e4OH,正極產(chǎn)生氫氧根,這說明電解質(zhì)溶液為堿性溶液,例如KOH。

(2)原電池的負(fù)極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng),則負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),因此氫氣在負(fù)極通入,則其電極反應(yīng)式為H22OH2e2H2O;

(3)總反應(yīng)式為O22H22H2O,即生成36g水轉(zhuǎn)移4mol電子,因此若反應(yīng)后得到5.4 g液態(tài)水,則此時氫氧燃料電池轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.6NA。

(ii)(1)小心地往燒杯中央滴入CuSO4溶液后構(gòu)成原電池,金屬性鐵大于銀,因此鐵是負(fù)極,失去電子轉(zhuǎn)化為亞鐵離子,質(zhì)量減小。溶液中的銅離子在正極銀電極表面放電析出銅,質(zhì)量增加,所以片刻后可觀察到的現(xiàn)象是銀圈向下傾斜,答案選D;

(2)根據(jù)以上分析可知產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是加入CuSO4溶液后,構(gòu)成FeAg原電池,鐵溶解,質(zhì)量減輕,Cu2在銀圈上得電子,生成Cu沉積在其上,質(zhì)量增加。

(iii)(1)FeCl3溶液與銅反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化銅,反應(yīng)的方程式為2Fe3Cu2Fe2Cu2;

(2)根據(jù)方程式可知銅失去電子,則銅是負(fù)極,電極反應(yīng)式為Cu2eCu2。溶液中的鐵離子得到電子,在正極放電,則正極反應(yīng)為2Fe32e2Fe2。

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】已知A、B、C、D為氣體,其中A為黃綠色,D極易溶于水,形成的溶液可使酚酞變紅,它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖①所示:

(1)將氣體B點燃,把導(dǎo)管伸入盛滿氣體A的集氣瓶,反應(yīng)過程中的實驗現(xiàn)象有______________(填序號)

①放熱 ②黃綠色褪去 ③瓶口有白霧 ④瓶口有白煙

⑤安靜燃燒,發(fā)出黃色火焰 ⑥安靜燃燒,發(fā)出蒼白色火焰

(2)實驗室制D的化學(xué)方程式為:_______________________________________

(3)實驗室可用如上圖②所示裝置收集D,下列敘述正確的是__________(填序號)

①D氣體不能用排水法收集干燥管里盛有堿石灰

圖②中的a為棉花團(tuán),其作用是防止收集的氣體逸出

(4)氣體D催化氧化的化學(xué)方程式為:______________________________。

(5)物質(zhì)E的化學(xué)式是_____________;E在下列物質(zhì)分類中所屬的物質(zhì)種類是____________________________(填序號)。

①電解質(zhì) ②化合物 ③混合物 ④純凈物 ⑤非電解質(zhì) ⑥鹽

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)中既含有共價鍵又含有離子鍵的是( 。
A.NaI
B.CaCl2
C.CO2
D.KOH

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】海水中有取之不盡的化學(xué)資源,從海水中可提取多種化工原料。如圖是某工廠綜合利用海水資源的示意圖。

試回答下列問題:

(1)粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì),精制后可得飽和NaCl溶液。精制過程中所用試劑有a、BaCl2溶液、b、Na2CO3溶液、c、 NaOH溶液、d、鹽酸。加入試劑順序正確的是____________;

A、a.b.c.d B、c.b.a.d C、b.a.d.c D、a.c.b.d

(2)寫出電解飽和食鹽水方程式________________________________________,產(chǎn)生的Cl2和燒堿反應(yīng)能生成____________(填商品名稱),反應(yīng)方程式________。

(3)海水中提取食鹽后的母液中含有K+、Na+、Mg2+等。從離子反應(yīng)的角度考慮,向母液中加入石灰乳的作用是_________________________。

(4)電解熔融的氯化鎂所得的鎂蒸氣冷卻后即為固體鎂,可以冷卻鎂蒸氣的氣體氛圍為_____

A.H2 B.CO2 C.空氣 D.Ar

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】無色透明的酸性溶液中能大量共存的離子組是

A.K、HCO3-Cl-B.Fe2、Cu2SO42-

C.Na、SO42-、ClO-D.Mg2、NH4Cl-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】恒溫下,將a mol N2b mol H2按一定比例混合,在相同狀況下其密度是H2的 3.6倍,取5mol該混合氣體通入密閉容器內(nèi),使之發(fā)生反應(yīng)并在一定條件下達(dá)到平衡。已知反應(yīng)達(dá)到平衡后容器內(nèi)壓強是相同條件下反應(yīng)前壓強的0.92倍,試求:

(1)反應(yīng)前混合氣體中N2和 H2的體積比ab=__________;

(2)達(dá)到平衡時混合氣體中的H2、NH3的物質(zhì)的量分別是_____mol、_____mol;

(3)平衡時N2的轉(zhuǎn)化率[n轉(zhuǎn)化(N2)與n初始(N2)之比]________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列離子方程式中正確的是(  )
A.將SO2氣體通入NaClO溶液中:SO2+2ClO+H2O═SO32+2HClO
B.向NaAlO2溶液中通入過量CO2制Al(OH)3:AlO2+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3
C.向Na2S2O3溶液中通入足量氯氣:S2O32+2Cl2+3H2O═2SO32+4Cl+6H+
D.電解飽和MgCl2溶液:2Cl+2H2O 2OH+H2↑+Cl2

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【題目】在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z起始濃度分別為0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,在一定條件下,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,各物質(zhì)的濃度可能是( 。
A.c(Z)=0.4 mol/L
B.c(X2)=0.2mol/L
C.c(Y2)=0.4mol/L
D.c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.6mol/L

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某學(xué)生以鐵絲和Cl2為原料進(jìn)行下列三個實驗.從分類角度分析,下列選項正確的是(  )
A.實驗①、②所涉及的物質(zhì)均為電解質(zhì)
B.實驗②、③均為放熱反應(yīng)實驗
C.②、③均未發(fā)生氧化還原反應(yīng)
D.實驗①、③反應(yīng)制得的物質(zhì)均為純凈物

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