7.甲醇是燃料電池的常見原料,現(xiàn)以熔融的K2CO3為電解質(zhì),以甲醇為燃料,以空氣為氧化劑,以具有催化作用和導(dǎo)電性能的稀土金屬材料為電極.圖是甲醇燃料電池模型,試回答下列問題:
①寫出該燃料電池的正極反應(yīng)式O2+4e-+2CO2=2CO32-
②b處應(yīng)該通入甲醇(填空氣或者甲醇)M、N是陰離子交換膜,則陰離子移動(dòng)的方向是從右到左(填“從左到右”或“從右到左”)
③用該電池電解500mL,0.2mol/L的CuSO4溶液,消耗3.2g甲醇時(shí),陰極析出Cu的質(zhì)量為6.4g.

分析 ①正極上氧氣得到電子和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根;
②甲醇在負(fù)極失電子,b側(cè)通入,電解質(zhì)中陰離子向負(fù)極移動(dòng);
③根據(jù)甲醇和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量,再計(jì)算質(zhì)量.

解答 解:①正極上氧氣得到電子和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根,電極反應(yīng)為O2+4e-+2CO2=2CO32-,
故答案為:O2+4e-+2CO2=2CO32-
②根據(jù)圖片知,甲醇在負(fù)極失電子,b側(cè)通入,M、N是離子交換膜,只能陰離子通過,碳酸根離子在負(fù)極上發(fā)生反應(yīng),所以碳酸根離子從右向左移動(dòng),
故答案為:甲醇;從右到左;
③根據(jù)CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2+2H2O知,當(dāng)有3.2g甲醇發(fā)生反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量0.6mol,CuSO4只有0.1mol,轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí)已經(jīng)消耗完畢,析出Cu的質(zhì)量為6.4g.
故答案為:6.4g.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)電源新型電池,從電極反應(yīng)式、離子移動(dòng)方向、物質(zhì)的量的計(jì)算等方面考查,正確理解原電池原理即可解答,難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫,書寫時(shí)要結(jié)合電解質(zhì)特點(diǎn).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

18.三氧化二鎳是一種重要的電子元件材料、蓄電池材料.工業(yè)上利用含鎳廢料(鎳鐵鈣鎂合金為主)制取草酸鎳,再高溫煅燒草酸鎳制取三氧化二鎳.已知草酸的鈣、鎂、鎳鹽難溶于水.根據(jù)下列工藝流程示意圖回答問題.

(1)生產(chǎn)過程中多次進(jìn)行過濾.實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過濾操作中用到玻璃棒,玻璃棒的作用是引流.
(2)加入過氧化氫后緩慢加入碳酸鈉溶液調(diào)pH至4.0~4.5左右,加入碳酸鈉溶液的作用是調(diào)節(jié)pH,促進(jìn)鐵離子水解沉淀完全.再加入NH4F的目的是除去Ca2+、Mg2+
(3)草酸鎳(NiC2O4•2H2O)在熱空氣中干燥脫水后在高溫下煅燒三小時(shí),制得三氧化二鎳,同時(shí)獲得一種混合氣體.寫出草酸鎳受熱分解的化學(xué)方程式2NiC2O4 $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ni2O3+3CO↑+CO2↑.
(4)工業(yè)上還可用電解法制取三氧化二鎳.用NaOH溶液調(diào)節(jié)NiCl2溶液pH至7.5,加入適量硫酸鈉后采用惰性電極進(jìn)行電解.電解過程中產(chǎn)生的Cl2有80%在弱堿性條件下生成ClO-,再把二價(jià)鎳氧化為三價(jià)鎳.寫出ClO-氧化Ni(OH)2生成三氧化二鎳的離子方程式ClO-+2Ni(OH)2═Cl-+Ni2O3+2H.a(chǎn) mol二價(jià)鎳全部轉(zhuǎn)化為三價(jià)鎳時(shí),外電路中通過電子的物質(zhì)的量是1.25a mol.
(5)電解法制取三氧化二鎳實(shí)際過程中,有時(shí)獲得一種結(jié)晶水合物,已知1mol該物質(zhì)中含有0.5mol結(jié)晶水.取該化合物20.2g進(jìn)行充分加熱,而獲得三氧化二鎳固體和0.2mol水,則該結(jié)晶水合物的化學(xué)式為NiOOH•$\frac{1}{2}$H2O或2NiOOH•H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題

19.NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說正確的( 。
A.17g氨氣中所含質(zhì)子數(shù)為10NA
B.2.4g金屬鎂變成鎂離子時(shí)失去電子數(shù)為0.1NA
C.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L氧氣中所含的氧原子數(shù)為NA
D.在25℃、壓強(qiáng)為1.01×105Pa時(shí),28g氮?dú)馑姆肿訑?shù)為NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

16.化學(xué)中的pH表示物體的酸堿程度,其定義為pH=-1g[H+],這里的[H+]為每升中氫離子的濃度.求出下列物體的pH:(1)醋:[H+]≈6.3×10-3
(2)胡蘿卜:[H+]≈1.0×10-5
(3)已知海水的pH為8.3,求海水的氫離子的濃度.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.給定條件下,下列選項(xiàng)中所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均不能一步實(shí)現(xiàn)的是( 。
A.粗硅$→_{高溫}^{Cl_{2}}$SiCl4$→_{高溫}^{H_{2}}$Si
B.Mg(OH)2$\stackrel{鹽酸}{→}$MgCl2 $\stackrel{電解}{→}$Mg
C.Na$→_{△}^{O_{2}}$Na2O2$\stackrel{H_{2}O}{→}$NaOH
D.AgNO3(aq)$\stackrel{NH_{3}•H_{2}O}{→}$[Ag(NH32]OH(aq)$\stackrel{蔗糖△}{→}$Ag

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.用NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( 。
A.1 mol OH-中含有9NA個(gè)電子
B.28 g CO氣體中含有NA個(gè)氧原子
C.1 mol/L AlCl3溶液中含有NA個(gè)Al3+
D.常溫常壓下,11.2 L甲烷氣體中含有的分子數(shù)為0.5NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

19.鹵化物和鹵酸鹽在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要的作用.某小組為探究其中一些鹽的性質(zhì),查閱資料并進(jìn)行實(shí)驗(yàn).查閱資料如下:
①BrO3-+6I-+6H+=3I2+Br-+3H2O          ②2BrO3-+I2=2IO3-+Br2
③IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O                   ④2IO3-+10Br-+12H+=I2+5Br2+6H2O
實(shí)驗(yàn)如下:
步驟現(xiàn)象
。蚴⒂30mL 0.2mol•L-1 KI溶液的錐形瓶中依次
滴入幾滴淀粉溶液和足量稀硫酸,再用滴定管逐滴加入KBrO3溶液
隨著KBrO3溶液滴入,溶液由無色變?yōu)?br />藍(lán)色并逐漸加深,最終保持不變
ⅱ.繼續(xù)向上述溶液中滴入KBrO3溶液溶液的藍(lán)色逐漸褪去
請(qǐng)回答:
(1)根據(jù)資料中的反應(yīng)①~④并結(jié)合所學(xué)知識(shí),判斷IO3-、BrO3-、I2、Br2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是BrO3->IO3->Br2>I2;KBrO3溶液與KBr溶液在酸性條件下反應(yīng)的離子方程式是BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2O.
(2)若用y表示錐形瓶中含碘物質(zhì)的物質(zhì)的量,用x表示所滴入KBrO3的物質(zhì)的量,在下圖中畫出上述整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中y隨x的變化曲線(要求:在圖中標(biāo)出終點(diǎn)坐標(biāo)).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題

16.下列除去雜質(zhì)的方法正確的是( 。
A.除去乙烷中少量的乙烯:催化條件下通入H2
B.除去乙酸乙酯中少量的乙酸:用飽和碳酸鈉溶液洗滌、分液、干燥、蒸餾
C.除去CO2中少量的SO2:氣體通過盛飽和碳酸鈉溶液的洗氣瓶
D.除去乙醇中少量的乙酸:加足量生石灰、蒸餾

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.下列各物質(zhì)中,按熔點(diǎn)由高到低的順序排列的是( 。
A.H2Te>H2Se>H2S>H2OB.KCl>NaCl>LiCl>HCl
C.Sr>Ba>Ca>BeD.金剛石>SiC>晶體硅

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