精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出:  
回答下列有关问题:
(1)电解池的阴极反应式为___________________________。
(2)通入空气的电极的电极反应式为___________________________,燃料电池中阳离子的移动方向_________________________(“从左向右”或“从右向左”)。
(3)电解池中产生2 mol Cl2,理论上燃料电池中消耗O2的物质的量为_____________。
(4)a、b、c的大小关系为:_____________。
(1)2H2O + 2e= H2↑ + 2OH    (或2H++ 2e=== H2↑)
(2)O+ 2H2O + 4e= 4OH    从左向右    
(3)1 mol        
(4)c>a>b
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

海水中蕴藏着丰富的资源.海水综合利用的流程图如图1.

(1)为检验精盐纯度,需配制250mL 0.2mol/L NaCl(精盐)溶液,图2是该同学转移溶液的示意图,图中有两点错误请指出:
未用玻璃棒引流;未采用250mL容量瓶
未用玻璃棒引流;未采用250mL容量瓶

(2)用NaCl做原料可以得到多种产品.
实验室用惰性电极电解100mL 0.1mol/LNaCl溶液,若阴阳两极均得到112mL气体(标准状况,假设气体物质全部从溶液中逸出),则所得溶液的pH为
13
13
(忽略反应前后溶液的体积变化).
(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)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3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
Cl2
Cl2
H2
H2
(填化学式),②写出燃料电池B中正极发生的电极反应
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-

(4)图4欲实现Cu+H2SO4═CuSO4+H2,在你认为能实现该转化的装置中的括号内,标出电极材料(填“Cu”或“C”).

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

A、B、C、D是中学化学的常见物质,其中A、B、C均含有同一种元素.在一定条件下相互转化的关系如下图所示(部分反应中的H2O已略去).请填空:

(1)若A可用于自来水消毒,D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质,加热蒸干B的溶液不能得到B,则B的化学式可能是
FeCl3
FeCl3
;工业上制取A的离子方程式Ⅰ为
2Cl-+2H2O
 通电 
.
 
Cl2↑+H2↑+2OH-
2Cl-+2H2O
 通电 
.
 
Cl2↑+H2↑+2OH-

(2)若A是一种碱性气体,常用作制冷剂,B是汽车尾气之一,遇空气会变色,则反应①的化学方程式为
4NH3+5O2
催化剂
.
4NO+6H2O
4NH3+5O2
催化剂
.
4NO+6H2O

(3)若D是氯碱工业的主要产品,B有两性,则反应②的离子方程式是
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O

(4)若A、C、D都是常见气体,C是形成酸雨的主要气体,则反应③的化学方程式
2H2S+SO2=3S↓+H2O
2H2S+SO2=3S↓+H2O

(5)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)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下图所示,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
Cl2
Cl2
H2
H2
(填化学式),分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%
b%(填“>”、“=”或“<”)
②写出燃料电池B中负极上发生的电极反应
H2-2e-+2OH-=2H2O
H2-2e-+2OH-=2H2O

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

(2010?海南模拟)工业上电解制碱的技术是用离子交换膜法,主要原料是饱和食盐水.
请回答下列问题:
电解槽中部的阳离子交换膜把电解槽隔成了阴极室和阳极室,它只允许
Na+
Na+
(填离子符号,下同)通过,而不允许
Cl-、OH-
Cl-、OH-
和气体通过.电解法制碱的主要原料饱和食盐水是由粗盐制得,其中含有泥沙及Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,因此必须精制.精制时所用试剂为①NaOH ②Na2CO3 ③BaCl2④盐酸,这四种试剂的添加顺序为
③②①④或①③②④
③②①④或①③②④
 (填序号).
氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)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下图所示,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
Cl2
Cl2
H2
H2
(填化学式),分析比较图示中氢氧化钠质量分数 a%与b%的大小
a%小于b%
a%小于b%

②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极:
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-
; 负极:
H2-2e-+2OH-=2H2O
H2-2e-+2OH-=2H2O

③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)
燃料电池可以补充电解池消耗的电能
燃料电池可以补充电解池消耗的电能
提高产出碱液的浓度(降低能耗)
提高产出碱液的浓度(降低能耗)

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

(2009?辽宁)[化学-选修化学与技术]
请回答氯碱的如下问题:
(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品.理论上k=
M(Cl2)
2M(NaOH)
=
71
80
=1:1.13或0.89
M(Cl2)
2M(NaOH)
=
71
80
=1:1.13或0.89
(要求计算表达式和结果);
(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,必须精制后才能供电解使用.精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)③BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是
③①②
③①②
(填序号)
(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)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下图所示,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
Cl2
Cl2
H2
H2
(填化学式),分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小
a%小于b%
a%小于b%

②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极:
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-
,负极:
H2-2e-+2OH-=2H2O
H2-2e-+2OH-=2H2O

③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)
燃料电池可以补充电解池消耗的电能
燃料电池可以补充电解池消耗的电能
提高产出碱液的浓度
提高产出碱液的浓度

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

【化学与技术】
请回答氯碱工业的有关问题:
(1)以前采用无隔膜电解冷的食盐水时,Cl2会与NaOH接触,产物中肯定有NaClO,从而影响产品的纯度,能包含这一过程的总化学方程式为
 
;所以现代氯碱工业多采用隔膜法进行电解,即用隔膜将电解槽分隔成阳极区和阴极区,则从阴极区排出的是
 

(2)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)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下图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过.
精英家教网
分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小:a%
 
b%(填>,=或<),
理由是:
 

(3)科研人员为减少火力发电厂对环境的污染,曾经考虑让火力发电厂和氯碱制造厂进行就近联合.请你判断该方案是否可行?
 
;理由是
 

A.发电厂的废气(SO2)与氯碱厂的Cl2或NaOH反应,减少了SO2的排放
B.可产生多种化学原料
C.就近联合还能减少电力输送中的损耗
(4)将酸碱中和反应作为电池反应,可以设计出相应的电池.现将两个氢电极(以Pt 作为导电的惰性金属,以氢气作为参与电极反应的物质,可以是生成氢气,也可以是消耗氢气)分别置于酸性水溶液( H+)和碱性水溶液(OH-)中构成电池,使电池反应为酸碱中和反应.
①酸溶液中的氢电极A 和碱溶液中的氢电极B,为电池正极是
 
(填A 或B);
②B极上发生的电极反应为:
 

查看答案和解析>>

同步练习册答案