(1)甲醇可作為燃料電池的原料。以CH4和H2O為原料,通過下列反應來制備甲醇。
I:CH4 ( g ) + H2O ( g )=CO ( g ) + 3H2 ( g )  △H =+206.0 kJ·mol-1
II:CO ( g ) + 2H2 ( g )=CH3OH ( g )      △H=—129.0 kJ·mol-1
CH4(g)與H2O(g)反應生成CH3OH (g)和H2(g)的熱化學方程式為                。
(2)甲醇對水質會造成一定的污染,有一種電化學法可消除這種污染,其原理是:通電后,將Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化。實驗室用右圖裝置模擬上述過程:

①寫出陽極電極反應式                           。
②寫出除去甲醇的離子方程式                        
(3)寫出以NaHCO3溶液為介質的Al—空氣原電池的電極負極反應式,負極:           

(1)CH4(g)+H2O(g)=CH3OH (g)+H2(g)△H=+77.0 kJ?mol-1
(2)①Co2+-e-=Co3+  ②6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+
(3)Al-3e-+3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2

解析試題分析:(1)已知Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.0kJ?mol-1、Ⅱ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-129.0kJ?mol-1,則依據(jù)蓋斯定律Ⅰ+Ⅱ得到CH4(g)+H2O(g)=CH3OH (g)+H2(g)△H=+77.0 kJ?mol-1;
(2)①通電后,將Co2+氧化成Co3+,電解池中陽極失電子發(fā)生氧化反應,電極反應為Co2+-e-=Co3+;
②以Co3+做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化,自身被還原為Co2+,結合原子守恒與電荷守恒可知,還原生成H+,配平書寫離子方程式為:6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+;
(3)以NaHCO3溶液為介質的Al-空氣原電池中鋁做負極失電子發(fā)生氧化反應生成鋁離子,在碳酸氫鈉溶液中水解相互促進生成氫氧化鋁和二氧化碳;負極的電極反應式:Al-3e-+3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑。
考點:考查熱化學方程式和蓋斯定律計算應用,原電池原理分析和電極反應書寫

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(14分)據(jù)圖回答下列問題:

Ⅰ、(1)若燒杯中溶液為稀硫酸,則觀察到的現(xiàn)象是  ___________________                   
負極反應式為:______________________________。
(2)若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液,則負極為________(填Mg或Al),總反應化學方程式為____________________________________。
Ⅱ、由Al、Cu、濃硝酸組成原電池,其正極的電極反應式為
                             
Ⅲ、中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技 術方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動式電堆。甲醇燃料電池的工作原理如下圖所示。

①該電池工作時,b口通入的物質為_______,
c口通入的物質為______。
②該電池負極的電極反應式為:_______          
③工作一段時間后,當12.8 g甲醇完全反應生成CO2時,______________NA個電子轉移。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(15分)制燒堿所用鹽水需兩次精制。第一次精制主要是用沉淀法除去粗鹽水中Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等離子,過程如下:
Ⅰ.向粗鹽水中加入過量BaCl2溶液,過濾;
Ⅱ.向所得濾液中加入過量Na2CO3溶液,過濾;
Ⅲ.濾液用鹽酸調節(jié)pH,獲得一次精制鹽水。
(1)過程Ⅰ、Ⅱ生成的部分沉淀及其溶解度(20℃/g)如下表:

CaSO4
Mg2(OH)2CO3
CaCO3
BaSO4
BaCO3
2.6×10-2
2.5×10-4
7.8×10-4
2.4×10-4
1.7×10-3
①檢測Fe3+是否除盡的方法是________________________________________。
②過程Ⅰ選用BaCl2而不選用CaCl2,運用表中數(shù)據(jù)解釋原因____________________。
③除去Mg2+的離子方程式是_______________________________。
④檢測Ca2+、Mg2+、Ba2+是否除盡時,只需檢測_______(填離子符號)。
(2)第二次精制要除去微量的I、IO3、NH4+、Ca2+、Mg2+,流程示意如下:

①過程Ⅳ除去的離子是________________。
②鹽水b中含有SO42。Na2S2O3將IO3還原為I2的離子方程式是________________。
③過程VI中,在電解槽的陰極區(qū)生成NaOH,結合化學平衡原理解釋:___________。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

如圖所示的裝置,X、Y都是惰性電極。將電源接通后,向(甲)中滴入酚酞溶液,在Fe極附近顯紅色。試回答下列問題:

(1)在電源中,B電極為          極(填電極名稱,下同);丙裝置中Y電極為            極。
(2)在甲裝置中,石墨(C)電極上發(fā)生              反應(填“氧化”或“還原”);甲裝置中總的化學方程式是:                                             
(3)丙裝置在通電一段時間后,X電極上發(fā)生的電極反應式是                       。
(4)如果乙裝置中精銅電極的質量增加了0.64g,請問甲裝置中,鐵電極上產生的氣體在標準狀況下為
        L。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(10分)如圖是某化學興趣小組探究不同條件下化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置。請回答下列問題:
(1)當電極a為Al、電極b為Mg、電解質溶液為稀硫酸時,正極的電極反應式為____________;負極的電極反應式為____________。
(2)當電極a為Al、電極b為Mg、電解質溶液為氫氧化鈉溶液時,該裝置__________(填“能”或“不能”)形成原電池。若不能,請說明理由;若能,請說明在兩電極上所發(fā)生的現(xiàn)象:________。
(3)燃料電池的工作原理是將燃料和氧化劑(如O2)反應所放出的化學能直接轉化為電能。現(xiàn)設計一燃料電池,以電極a為正極,電極b為負極,氫氣為燃料,氫氧化鈉溶液為電解質溶液。則氫氣應通入________(填“a”或“b”)極,正極上的電極反應式為___________。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

將質量相等的鐵片和銅片用導線相連浸入500mL硫酸銅溶液中構成如下圖的裝置:(以下均假設反應過程中溶液體積不變)。

(1)鐵片上的電極反應式為                           
(2)銅片周圍溶液會出現(xiàn)                   的現(xiàn)象。
(3)若2 min后測得鐵片和銅片之間的質量差為1.2g,計算導線中流過的電子的物質的量為       mo1。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

原電池原理的發(fā)現(xiàn)是儲能和供能技術的巨大進步,是化學對人類的一項重大貢獻。
(1)現(xiàn)有如下兩個反應:A.NaOH+HCl=NaCl+H2O;B.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
判斷能否設計成原電池A.     ,B.     。(填“能”或“不能”)
(2)將純鋅片和純銅片按圖方式插入100 mL相同濃度的稀硫酸中一段時間,回答下列問題:

①下列說法正確的是           
A.甲、乙均為化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置
B.乙中銅片上沒有明顯變化
C.甲中銅片質量減少、乙中鋅片質量減少
D.兩燒杯中溶液的pH均增大
②在相同時間內,兩燒杯中產生氣泡的速度:甲       乙(填“>”、“<“或“=” )
③請寫出圖中構成原電池的負極電極反應式                        。
④當乙中產生1.12L(標準狀況)氣體時,將鋅、銅片取出,再將燒杯中的溶液稀釋至1 L,測得溶液中c(H)=0.1 mol·L-1(設反應前后溶液體積不變)。試確定原稀硫酸的物質的量濃度為                。
(3)燃料電池的工作原理是將燃料和氧化劑(如O2)反應所放出的化學能直接轉化為電能。現(xiàn)設計一燃料電池,以電極a為正極,電極b為負極,氫氣為燃料,采用氫氧化鈉溶液為電解液;則氫氣應通入            極(填a或b,下同),電子從           極流出。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

化學電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應用。
(1)目前常用的鎳鎘(NiCd)電池,其電池總反應可以表示為:
Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均難溶于水但能溶于酸,以下說法中正確的是(  )
①以上反應是可逆反應 
②以上反應不是可逆反應
③充電時化學能轉變?yōu)殡娔堋?br />④放電時化學能轉變?yōu)殡娔?table name="optionsTable" cellpadding="0" cellspacing="0" width="100%">A.①③ B.②④ C.①④ D.②③ (2)廢棄的鎳鎘電池已成為重要的環(huán)境污染物,有資料表明一節(jié)廢鎳鎘電池可以使一平方米面積的耕地失去使用價值。在酸性土壤中這種污染尤為嚴重。這是因為                。 

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

某課外活動小組用如圖裝置進行實驗,試回答下列問題。

(1)若開始時開關K與a連接,則B極的電極反應式為________________。
(2)若開始時開關K與b連接,則B極的電極反應式為________,總反應的離子方程式為__________________________。
有關上述實驗,下列說法正確的是(填序號)________________。
①溶液中Na向A極移動、趶腁極處逸出的氣體能使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍、鄯磻欢螘r間后加適量鹽酸可恢復到電解前電解質的濃度、苋魳藴薁顩r下B極產生2.24L氣體,則溶液中轉移0.2mol電子
(3)該小組同學認為,如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法,那么可以設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式為________________。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制得的氫氧化鉀溶液從出口(填“A”、“B”、“C”或“D”)________導出。
③通電開始后,陰極附近溶液pH會增大,請簡述原因
______________________________________________________________。
④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式為________________。

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