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【题目】I.被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池。如图为氢氧燃料电池的结构示意图,电解质溶液为KOH溶液,电极材料为疏松多孔石墨棒.当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时,便可在闭合回路中不断地产生电流.

试回答下列问题:

1)燃料电池的优点是___________;电解质溶液中的OH移向______(”)

2)写出此氢氧燃料电池工作时,负极反应式:_______________________________;正极反应式:____________________________

3)若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时,负极反应式为:_______________________________

II.将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,若该电池中两电极的总质量为80g,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称重,总质量为41g,计算:

4)通过导线的电子数为__________(用NA表示)。

【答案】能量利用率高,绿色无污染 2H24e4OH=4H2O 2H2OO24e=4OH CH410OH8e=CO327H2O 1.2NA

【解析】

1)因为是氧气和氢气的燃料电池,产物是水,并且氧气和氢气的燃烧放出的热量高,所以燃料电池的优点是能量利用率高,绿色无污染;根据原电池工作原理,在电解质溶液中,阴离子向负极移动,氧离子向正极移动,故电解质溶液中的OH向负极移动,故答案为:能量利用率高,绿色无污染;负。

2)氢氧燃料电池以KOH溶液为电解质溶液时,负极上发生的电极反应是氢气失电子和氢氧根离子生成水,发生氧化反应,所以电极反应式为2H2-4e-+4OH=4H2O;正极上发生的电极反应是氧气得电子和水生成氢氧根,发生还原反应,所以电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,负极中故答案为:2H2-4e-+4OH-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-

3)甲烷燃料电池以KOH溶液为电解质溶液时,负极上是甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水的氧化反应,所以电极反应式为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,故答案为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O

4)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,锌作负极失电子发生氧化反应,硫酸中的氢离子作氧化剂得电子发生还原反应。若该电池中两电极的总质量为80g,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称重,总质量为41g,质量减少了39g,根据原电池工作原理知道减少的质量是锌失电子,变成锌离子,所以通过导线的电子数为:×2NA=1.2NA,故答案为:1.2NA

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请回答下列问题:

(1)第①步Cu与酸反应的离子方程式为_______________________________________;得到滤渣1的主要成分为_________________________________________________

(2)第②步加H2O2的作用是______________________,使用H2O2的优点是_____________

(3)用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是________________________

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选项

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试剂b

试剂c

装置

A

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稀硝酸

Na2CO3

Na2SiO3溶液

B

验证氧化性:Cl2>Br2

浓盐酸

KMnO4

FeBr2溶液

C

验证SO2有还原性

浓硫酸

Na2SO3

KMnO4溶液

D

除去Na2SO3中的Na2SO4

氯水

混合物

NaOH溶液

A. A B. B C. C D. D

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(1)甲组的同学拟制备原料气NOCl2,制备装置如下图所示:

①制备NO发生装置可以选用___________________(填写字母代号),请写出发生反应的离子方程式:___________________

②欲收集一瓶干燥的氯气,选择装置,其连接顺序为:a→ __________________(按气流方向,用小写字母表示)。

(2)乙组同学利用甲组制得的NOCl2制备NOCl,装置如图所示:

①实验室也可用X装置制备NO,X装置的优点为________________________________

②检验装置气密性并装入药品,打开K2,然后再打开 ____________,通入一段时间气体,其目的为___________________________,然后进行其他操作,当Z有一定量液体生成时,停止实验。

③若无装置Y,则ZNOCl可能发生反应的化学方程式为________________________

④若尾气处理装置连接上图烧杯中导管d,则烧杯中可加入 __________溶液。

(3)Z中所得液体mg溶于水,配制成250mL溶液,取出25.00mL,以K2CrO4溶液为指示剂,用cmolL-1AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为22.50mL。则亚硝酰氯(NOC1)的质量分数为________(用代数式表示)。

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