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【题目】一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可使氯碱工业节能30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过。

(1)图中X、Y分别是_______、______(填化学式),a ___b(填“>”、“<”或“=”)。

(2)燃料电池中负极的电极反应式是______________________。

(3)电解池中总反应的离子方程式是__________________________。

(4)假设该装置的能量利用率可达70%,要电解制得2.4 mol NaOH,燃料电池需消耗标准状况下的空气________L。(空气中O2的体积分数为20%)

【答案】(1)Cl2(1) H2(1(1

(2)H2+2OH-2e== 2H2O(1

(3)2Cl+2H2O2OH+H2↑+Cl2 ↑(2(4)96(2

【解析】

试题分析:(1)在燃料电池中,氧气作正极,所以通入空气的极是正极,通入燃料的极是负极,即产生Y的极是阴极,所产生的是氢气,在X处产生的是氯气,氢氧燃料电池最后产生的是水,所以a%大于b%,故答案为:Cl2;H2;(2)燃料电池的工作原理:负极是燃料氢气发生失电子的氧化反应,即H2﹣2e+2OH=2H2O;(3)电解池中总反应的离子方程式是2Cl+2H2O2OH+H2↑+Cl2 ↑;

(4)由电解方程式得,理论上生成2.4mol NaOH转移2.4mol电子需要氧气0.6mol,空气3mol;实际需要空气: 3mol×22.4L/mol÷70%=96L.

练习册系列答案
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2氯碱工业耗能高,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节()30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,甲,乙所用的离子膜为同一类型。

甲中的离子交换膜为 (阳离子交换膜阴离子交换膜)

经精制的饱和NaCl溶液应从图中电解池的 (填写 )池注入。

图中X____ __(填化学式);乙中右室的电极反应式为: _ ,图示中氢氧化钠溶液质量分数a%与b%的关系是 (填字母)

A. a%=b% B. a%b% C. a%b%

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【题目】硼及其化合物在工业上有许多用途。工业上以铁硼矿为原料制备硼酸,铁硼矿含有Mg、Fe、Ca、Al、B、O等多种元素,它的主要成分为Mg2B2O5H2O和Fe3O4

1基态铁原子的外围电子层排布为_____________,该元素位于元素周期表中的第_____________族,在水溶液中常以Fe2+、Fe3+的形式存在,其中_____________更稳定。

2以硼酸为原料可制得NaBH4,B原子的杂化方式为_____________。

3第ⅤA族元素的原子R与A原子结合形成RA3气态分子,其立体结构呈三角锥形RCl5在气态和液态时,分子结构如图所示,下列关于RCl5分子的说法中不正确的是

A.分子中5个R﹣Cl键键能不都相同

B.键角Cl﹣R﹣Cl有90°、120、180°几种

C.RCl5受热后会分解生成分子立体结构呈三角锥形的RCl3

D.每个原子都达到8电子稳定结构

4因为氯化铝易升华,其双聚物Al2Cl6构如图1所示1mol该分子中含__________个配位键,该分子________填“是”或“否”平面型分子。

5纯叠氮酸HN3在常温下是一种液体,沸点较高,为308.8 K,主要原因是_________。

6二硫化碳属于_________填“极性”或“非极性”分子。

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【题目】有机物A可发生如下转化方框内物质均为有机物,部分无机产物已略去:

已知:RR'可表示烃基或官能团

请回答:

1F蒸气密度是相同条件下H2密度的31倍,且分子中无甲基。已知1 mol F与足量钠作用产生H2 22.4 L标准状况,则F的分子式是__________________

2GF的相对分子质量之差为4,则G的性质是________填字母

a.可与银氨溶液反应 b.可与乙酸发生酯化反应

c.可与氢气发生加成反应 d1 mol G可与2 mol新制CuOH2发生反应

3D能与NaHCO3反应,且两分子D可以反应得到含有六元环的酯类化合物,E可使溴的四氯化碳溶液褪色,则D→E的化学方程式是_______________________

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①利用E装置U形管里的固体验证Fe(OH)3是弱碱:

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A.3个 B.4个 C.5个 D.6个

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【题目】一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:

已知:气体分P=气体总P总)×体积分数。下列说法正确的是( )

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