以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法:
(1)酸性条件
燃料电池总反应式:CH4+2O2===CO2+2H2O ①
燃料电池正极反应式:O2+4H++4e-===2H2O ②
①-②×2,得燃料电池负极反应式:____________________________________。
(2)碱性条件
燃料电池总反应式:CH4+2O2+2NaOH===Na2CO3+3H2O ①
燃料电池正极反应式:O2+2H2O+4e-===4OH- ②
①-②×2,得燃料电池负极反应式:______________________________________。
(3)固体电解质(高温下能传导O2-)
燃料电池总反应式:CH4+2O2===CO2+2H2O ①
燃料电池正极反应式:O2+4e-===2O2- ②
①-②×2,得燃料电池负极反应式:_____________________________________。
(4)熔融碳酸盐(如:熔融K2CO3)环境下
电池总反应式:CH4+2O2===CO2+2H2O ①
正极电极反应式:O2+2CO2+4e-===2CO ②
① -②×2,得燃料电池负极反应式:____________________________________。
科目:高中化学 来源: 题型:
根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据,实验室制备纯碱Na2CO3的主要步骤是:将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热,控制温度在30~35℃,搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕后,继续保温30分钟,静置、过滤得NaHCO3晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质,抽干后,转入蒸发皿中,灼烧2小时,制得Na2CO3固体。
四种盐在不同温度下的溶解度(g/100g水)表
| 0℃ | 10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ | 50℃ | 60℃ | 100℃ |
NaCl | 35.7 | 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 | 37.0 | 37.3 | 39.8 |
NH4HCO3 | 11.9 | 1 | 21.0 | 27.0 | -① | - | - | - |
NaHCO3 | 6.9 | 8.1 | 9.6 | 11.1 | 12.7 | 14.5 | 16.4 | - |
NH4Cl | 29.4 | 33.3 | 37.2 | 41.4 | 45.8 | 50.4 | 55.3 | 77.3 |
①>35℃NH4HCO3会有分解
请回答:
(1)反应温度控制在30~35℃,是因为若高于35℃,则 ,若低于30℃,则 ;为控制此温度范围,采取的加热方法为 。
(2)加料完毕后,继续保温30分钟,目的是 。静置后只析出NaHCO3晶体的原因是 。用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去 杂质(以化学式表示)。
(3)过滤所得的母液中含有 (以化学式表示),需加入 ,并作进一步处理,使NaCl溶液循环使用,同时可回收NH4Cl。
(4)测试纯碱产品中NaHCO3含量的方法是:准确称取纯碱样品W g,放入锥形瓶中加蒸馏水溶解,加1~2滴酚酞指示剂,用物质的量浓度为c(mol/L)的HCl溶液滴定至溶液由红色到无色(指示CO32-+H+=HCO3-反应的终点),所用HCl溶液体积为V1 mL,再加1~2滴甲基橙指示剂,继续用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙,所用HCl溶液总体积为V2 mL。写出纯碱样品中NaHCO3质量分数的计算式:NaHCO3(%)=
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科目:高中化学 来源: 题型:
在四种化合物①NaHCO3、②Al(OH)3、③Al2O3、④NaAlO2中,与盐酸和氢氧化钠溶液都能反应的是( )
A.只有②④ B.只有①②
C.只有①②③ D.①②③④
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科目:高中化学 来源: 题型:
某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,向其中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2+的浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为( )
A.1∶1∶1 B.1∶3∶1
C.3∶3∶8 D.1∶1∶4
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科目:高中化学 来源: 题型:
根据下列氧化还原反应设计一个原电池:2FeCl3+Fe=3FeCl2
要求:(1)画出此原电池的装置图,装置可采用烧杯和盐桥。
(2)注明原电池的正、负极和外电路中电子的流向。
(3)写出两个电极上发生的电极反应。
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科目:高中化学 来源: 题型:
下面是四个化学反应,你认为理论上不能用于设计原电池的化学反应是( )
A.2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
B.2H2+O22H2O
C.Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3↑
D.CH4+2O2CO2+2H2O
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科目:高中化学 来源: 题型:
铝空气海水电池:以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流。
电池总反应为4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3
负极:______________________________________________________________;
正极:______________________________________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
燃料电池能有效提高能源利用率,具有广泛的应用前景。下列物质均可用作燃料电池的
燃料,其中最环保的是( )
A.甲醇 B.天然气 C.液化石油气 D.氢气
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科目:高中化学 来源: 题型:
粗铜的电解精炼如右图所示。在粗铜的电解过程中,粗铜板应
是图中电极________(填图中的字母);在电极d上发生的电极反应式为__________;若粗铜中还含有Au、
Ag、Fe,它们在电解槽中的存在形式和位置为______________
__________________________________________________。
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