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2.熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì),CO為陽極燃?xì)�,空氣與CO2的混和氣為陰極助燃?xì)�,制得�?50℃下工作的燃料電池,已知其電池反應(yīng)相當(dāng)于CO的燃燒,且負(fù)極反應(yīng)式為2CO+2CO32--4e-=4CO2
(1)該電池的正極反應(yīng)式為O2+2CO2+4e-=2CO32-;
(2)若用該燃料電池與如圖裝置連接模擬工業(yè)電解食鹽水,則鐵棒應(yīng)連接電源的負(fù)極(填寫“正極”或“負(fù)極”),電解總反應(yīng)的離子方程式為2Cl-+2H2O_H2+Cl2+2OH-.當(dāng)電池內(nèi)通過0.2mol 電子時,電解裝置中兩極共生成氣體4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),此時將電解液充分混合,溶液的pH=14(不考慮溶液體積的變化).
(3)利用該燃料電池做電源,以NiSO4溶液為電解質(zhì)溶液進行粗鎳(含F(xiàn)e、Zn、Cu、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉,下列說法正確的是cd(填代號).(已知氧化性:Fe2+<Ni2+<Cu2+
a.電解過程中,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能        b.粗鎳作陽極,發(fā)生還原反應(yīng)
c.利用陽極泥可回收Cu、Pt、Au等金屬   d.粗鎳精煉時通過的電量與陰極析出鎳的質(zhì)量成正比.

分析 (1)該燃料電池中,負(fù)極上CO失電子和碳酸根離子反應(yīng)生成二氧化碳,正極上氧氣得電子和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根離子;
(2)電解食鹽水時,陰極氫離子得電子,陽極氯離子失電子,活性電極不能作陽極;結(jié)合轉(zhuǎn)移電子與反應(yīng)物之間的關(guān)系計算;
(3)依據(jù)電解精煉銅原理分析,粗鎳做陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),精鎳做陰極發(fā)生還原反應(yīng)據(jù)此分析解答.

解答 解:該熔融鹽燃料電池中,正極上氧氣得電子和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根離子,電極反應(yīng)式為O2+2CO2+4e-═2 CO32-,
故答案為:O2+2CO2+4e-═2CO32-
(2)電解食鹽水時,陰極氫離子得電子,陽極氯離子失電子,活性電極不能作陽極,所以鐵棒作陰極,與負(fù)極相連;電極方程式為:2Cl-+2H2O_H2+Cl2+2OH-;
當(dāng)電池內(nèi)通過0.2mol 電子時,生成0.1mol氫氣,0.1mol氯氣和0.2molOH-,則所得氣體的總體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L,溶液中c(OH-)=0.2mol0.2L=1mol/L,所以溶液的pH=14;
故答案為:負(fù)極;2Cl-+2H2O_H2+Cl2+2OH-;4.48;14;
(3)a.電解過程中,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故A錯誤;
b.粗鎳作陽極,金屬失電子發(fā)生氧化反應(yīng),故b錯誤;
c.Cu、Pt、Au金屬活動性比鎳弱,不放電,沉降在陽極區(qū)形成陽極泥,利用陽極泥可回收Cu、Pt、Au等金屬,故c正確;
d.根據(jù)陰極的電極反應(yīng)式Ni2++2e-=Ni 可知每通過2mol電子,析出1mol鎳,所以粗鎳精煉時通過的電量與陰極析出鎳的質(zhì)量成正比,故d正確;
故答案為:cd.

點評 本題考查化學(xué)電源新型電池、電解原理的應(yīng)用,側(cè)重考查電極反應(yīng)式的書寫和電子守恒在計算中的應(yīng)用,燃料電池電極反應(yīng)式的書寫是學(xué)習(xí)難點,燃料電池中,負(fù)極上燃料失電子、正極上氧化劑得電子,題目難度中等.

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:解答題

17.下列各種物質(zhì),有的具有多個官能團:請?zhí)顚懴铝锌瞻祝ㄌ罹幪枺?br />(1)屬于烷烴的是①⑤;
(2)屬于烯烴的是③;
(3)屬于芳香烴的是⑧;
(4)屬于醇類的是④⑥;
(5)屬于羧酸類的是②④;
(6)屬于酚類的是⑥;
(7)其中物質(zhì)⑦中含有的官能團是碳碳雙鍵、醛基;
(8)屬于同系物的有①和⑤.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

13.根據(jù)要求填空:
(1)依據(jù)氧化還原反應(yīng):2Ag+(aq)+Cu(s)═Cu2+(aq)+2Ag(s)設(shè)計的原電池如圖1所示.

請回答下列問題:
①電極X的材料是Cu;電解質(zhì)溶液Y是AgNO3
②銀電極為電池的正極,發(fā)生的電極反應(yīng)為Ag++e-═Ag;
③若鹽橋中的電解質(zhì)為KNO3,則K+向B(填“A”或“B”)燒杯中移動.
(2)根據(jù)圖2中所提供的信息,完成下列問題:
①總反應(yīng)的離子方程式為2Cl-+2H2O_2OH-+Cl2↑+H2↑.
②將濕潤的淀粉KI試紙放在碳棒附近,發(fā)現(xiàn)試紙變藍(lán),但過一段時間后又發(fā)現(xiàn)藍(lán)色褪去,這是因為過量的Cl2將生成的I2又氧化.若反應(yīng)的Cl2和I2物質(zhì)的量之比為5:1,且生成兩種酸,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:5Cl2+I2+6H2O═2HIO3+10HCl.
③若電源連接方向開始時就與上述的圖示相反,則反應(yīng)一段時間后,其溶液中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.下列熱化學(xué)方程式或說法正確的是( �。�
A.甲烷的燃燒熱為890.3 kJmor-1,則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為CH4(g)+202 (g)═C02 (g)+2H20(g)△H=-890.3kJ mol-1
B.500 V、30MPa下,將0.5molN2和1.5 molH2置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成 NH3(g),放熱19.3kJ,其熱化學(xué)方程式為 N2(g)+3H2 (g)?50030Mp2NH3(g)△H=-38.6 kJmol-1
C.同溫同壓下,等物質(zhì)的量的H2與足量的C12在光照和點燃條件下充分反應(yīng),所產(chǎn)生的熱量相同
D.已知中和熱為57.3 kJ/mol,則稀硫酸與氫氧化鋇溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 2H+(aq)+SO42-(aq)+Ba2+(aq)+20H-(aq)=BaS04 (s)+2H20(l)△H=-57.3kJ/mol
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

17.化學(xué)電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應(yīng)用.
(1)目前常用的鎳(Ni)鎘(Cd)電池,其電池總反應(yīng)可以表示為:
Cd+2NiO(OH)+2H2O  ?  2Ni(OH)2+Cd(OH)2
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均難溶于水但能溶于酸,負(fù)極材料是Cd,以下說法中正確的是D(填字母代號)
A.①③B.②④C.①④D.②③
①以上反應(yīng)是可逆反應(yīng)                     ②充電時鎳元素被氧化
③放電時,電子由負(fù)極極經(jīng)外電路流向正極   ④放電時電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能
(2)寫出放電時正極電極反應(yīng)式:2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2 OH-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.過氧化鈉(Na2O2)是中學(xué)常見物質(zhì),常見的過氧化物還包括過氧化鈣(CaO2).已知:過氧化鈉與CO2反應(yīng)有氣體生成,而將S02通入過氧化鈉粉末中也有氣體生成.有人提出CO2、SO2與過氧化鈉的反應(yīng)原理相同,但也有人提出S02具有較強的還原性,CO2無強還原性,反應(yīng)原理不相同.據(jù)此設(shè)計如下實驗操作進行判斷.
實驗一:向一定量的過氧化鈉固體中通入足量的SO2,取反應(yīng)后的固體進行實驗探究,以證明過氧化物與SO2反應(yīng)的特點.
(1)提出假設(shè):假設(shè)1:反應(yīng)后固體中只有Na2SO3,證明SO2未被氧化;
假設(shè)2:反應(yīng)后固體中只有Na2SO4,證明SO2完全被氧化;
假設(shè)3:反應(yīng)后固體中有Na2SO3和Na2SO4,證明SO2被部分氧化.
【實驗探究】實驗二:通過測量氣體的體積判斷發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),實驗裝置如下:

(2)試劑A可以選用濃硫酸,試劑B的作用是吸收未反應(yīng)的SO2
(3)實驗測得裝置C中過氧化鈉質(zhì)量增加了m1g,裝置D質(zhì)量增加了m2g,裝置E中收集到的氣體為VL(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下),用上述有關(guān)測量數(shù)據(jù)判斷,若SO2未被氧化,則V與m1、m2關(guān)系式為V=7m130,若SO2完全被氧化,則V與m1、m2關(guān)系式為V=0.
(4)若SO2完全被氧化,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:Na2O2+SO2=Na2SO4
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

14.從能量的角度看,斷開化學(xué)鍵要吸收能量,形成化學(xué)鍵要釋放能量.一個化學(xué)反應(yīng)時釋放能量還是吸收能量取決于反應(yīng)物的總能量與生成物總能量的相對大�。畯哪芰啃问缴峡�,化學(xué)反應(yīng)中的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化,因此可以把化學(xué)反應(yīng)分為吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng).所有的燃燒反應(yīng)都要釋放能量.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

11.菠蘿酯F是一種具有菠蘿香味的賦香劑,其合成路線如下:

已知:
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為,A中所含官能團的名稱是醛基、碳碳雙鍵;
(2)由A生成B的反應(yīng)類型是加成反應(yīng),E的某同分異構(gòu)體只有一種相同化學(xué)環(huán)境的氫,該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為;
(3)寫出D和E反應(yīng)生成F的化學(xué)方程式;
(4)結(jié)合題給信息,以溴乙烷和環(huán)氧乙烷為原料制備1-丁醇,設(shè)計合成路線(其他試劑任選).
合成路線流程圖示例:CH3CHOO2CH3COOHCH2CH2OHCH3COOCH2CH3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.在汽車排氣管加裝催化裝置,可有效減少CO和NOx的排放,催化裝置內(nèi)發(fā)生反應(yīng)為:NOx+CON2+CO2下列關(guān)于此反應(yīng)的說法中錯誤的是( �。�
A.等物質(zhì)的量N2和CO2中,共用電子對的個數(shù)比為3:4
B.該反應(yīng)中化合價變化的有N和C元素
C.氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:1時,NOx中氮元素的化合價為+2價
D.當(dāng)x=2時,每生成1mol N2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4mol

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同步練習(xí)冊答案
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