A. | 为了增加污水的导电能力,应向污水中加入适量的H2SO4溶液 | |
B. | 甲装置中Fe电极的反应为Fe-3e-═Fe3+ | |
C. | 为了使燃料电池乙长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时,循环的物质A为CO2 | |
D. | 当乙装置中有1.6 gCH4参加反应时,C电极理论上生成气体的体积在标况下为4.48 L |
分析 甲装置为电解池,乙装置为原电池装置,原电池工作时,通入甲烷的一级为负极,发生氧化反应,负极电极反应是CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O,通入氧气的一级为正极,发生还原反应,正极反应为O2+2CO2+4e-=2CO32-,电解池中Fe为阳极,发生Fe-2e-=Fe2+,阴极的电极反应为:2H++2e-=H2↑,二价铁离子具有还原性,能被氧气氧化到正三价,4Fe2++10H2O+O2=4Fe(OH)3↓+8H+,以此解答该题.
解答 解:A.保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀时,加入的使导电能力增强的电解质必须是可溶于水的、显中性的盐,加入硫酸不能生成Fe(OH)3沉淀,故A错误;
B.电解池中Fe为阳极,发生Fe-2e-=Fe2+,故B错误;
C.电池是以熔融碳酸盐为电解质,负极电极反应是CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O,正极反应为O2+2CO2+4e-=2CO32-,可以循环利用的物质只有二氧化碳,故C正确;
D.阴极的电极反应为:2H++2e-=H2↑,阴极产生了44.8L(标准状况)即2mol的氢气产生,所以转移电子的物质的量为4mol,根据电池的负极电极反应是CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O,当乙装置中有1.6 gCH4参加反应,即0.1mol甲烷参加反应时,有0.8mol电子转移,则C电极理论上生成气体在标准状况下为8.96L,故D错误.
故选C.
点评 本题考查了燃料电池的工作原理和原电池和电解池串联的综合知识,难度较大.注意把握电解池和原电池的工作原理,把握电极方程式的书写,为解答该题的关键.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 电子由铜片通过导线流向锌片 | |
B. | 铜为正极,铜不易失电子而受到保护 | |
C. | 锌片为负极,且锌片逐渐溶解 | |
D. | 该装置能将化学能转变为电能 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
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科目:高中化学 来源: 题型:多选题
A. | NH4NO3固体 | B. | NaOH固体 | C. | CaCl2固体 | D. | NaHSO4固体 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | Fe-2e-=2Fe2+ | B. | Fe-3e=Fe3+ | ||
C. | 2H2O+O2+4e-=4OH- | D. | 4OH--4e-=2H2O+O2↑ |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
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