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    如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业的原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题：

    (1)甲烷燃料电池负极反应式为________________________。
    (2)石墨(C)极的电极反应式为_______________________。
    (3)若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，则乙装置中铁极上生成的气体的体积为________L；丙装置中阴极析出铜的质量为________ g。
    (4)某同学利用甲烷燃料电池设计电解法制取漂白液或Fe(OH)2的实验装置(如图所示)。

    若用于制漂白液，a为电池的________极，电解质溶液最好用)________________
    若用于制Fe(OH)2，使用硫酸钠溶液作电解质溶液，阳极选用________作电极。

    (1)CH4－8e－＋10OH－=CO32—＋7H2O
    (2)2Cl－－2e－=Cl2↑
    (3)4.48　12.8
    (4)负　饱和氯化钠溶液(或饱和食盐水)　铁

    解析

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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    银器皿日久表面变黑,这是由于生成硫化银,有人设计用原电池原理加以除去,其方法是:将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中,再将变黑的银器浸入溶液中,放置一段时间,黑色会褪去而银不会损失。试回答:在原电池反应中,负极发生的反应为   ；正极发生的反应为   ；反应过程中有臭鸡蛋气味气体产生,则原电池的总反应方程式为                                   。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    海洋资源的开发与利用具有广阔的前景。海水的pH一般在7.5～8.6之间。某地海水中主要离子的含量如下表：

    成分
    		Na＋
    		K＋
    		Ca2＋
    		Mg2＋
    		Cl－
    		SO42-
    		HCO3-
    含量/mg·L－1
    		9 360
    		83
    		200
    		1 100
    		16 000
    		1 200
    		118
     
    （1）电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如下图所示。其中阴(阳)离子交换膜只允许阴(阳)离子通过。

    ①阴极的电极反应式为__________________。
    ②电解一段时间，阴极区会产生水垢，其成分为CaCO3和Mg(OH)2，写出生成CaCO3的离子方程式______________________________________。
    ③淡水的出口为a、b、c中的________出口。
    （2）海水中锂元素储量非常丰富，从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料，如LiFePO4电池某电极的工作原理如下图所示：

    该电池电解质为传导Li＋的固体材料。放电时该电极是电池的________极(填“正”或“负”)，电极反应式为______________________。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    家用炒菜铁锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈斑,某同学拟对其原理及条件进行分析:
    （1）该同学准备了下列实验用品:20% NaCl溶液、蒸馏水、酚酞试液、KSCN溶液、新制氯水、纯铁丝、碳棒、U形管、导线等;请你帮他设计一个实验方案来验证钢铁吸氧腐蚀的电极产物,简述操作过程并写出溶液中有关反应的离子方程式。
    （2）将一铜棒、碳棒用导线连接后,插入内盛20%氯化钠溶液的U形管中,请根据此装置在下列两项中择一
    回答:
    ①若不是原电池,请说明原因:　　　　　　　　　　　(如果回答此题,下面的②不用回答)。
    ②若是原电池,现要求利用此装置(电极材料、溶液浓度均不变),采取适当的措施来提高电池的放电效率,该操作可以是:　                            。
    （3）目前我国许多大型铜质文物露天放置腐蚀严重,在不影响观瞻效果的条件下,除用加保护层法保护外,请你再提出一项简单而有效的保护方法并简述其保护原理:                                                            。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车轮。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。
    (1)混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图，其总反应式为：H2+2NiOOH2Ni(OH)2

    根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH        (填“增大”、“减小”或“不变”)，该电极的电极反应式为              。
    (2)Cu2O是一种半导体材料，可通过如图的电解装置制取，电解总反应为：2Cu＋H2OCu2O+H2↑

    阴极的电极反应式是                 。
    用镍氢电池作为电源进行电解，当蓄电池中有1 mol H2被消耗时，Cu2O的理论产量为 g。
    (3)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的        腐蚀。为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的    (填“正”或“负”)极相连。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    回收的废旧锌锰干电池经过处理后得到锰粉(含MnO2、Mn(OH)2、Fe、乙炔和黑炭等)，由锰粉制取MnO2的步骤如下图所示。

    根据上图所示步骤并参考表格数据，回答下列问题。

    物 质
         		开始沉淀
         		沉淀完全
     
    Fe(OH)3
         		2.7
         		3.7
     
    Fe(OH)2
         		7.6
         		9.6
     
    Mn(OH)2
         		8.3
         		9.8
     
     
    （1）在加热条件下用浓盐酸浸取锰粉，所得溶液中含有Mn2+、Fe2+等。MnO2与浓盐酸反应的离子方程方程式：                                                      _。
    （2）酸浸时，浸出时间对锰浸出率的影响如下图所示，工业采用的是浸取60 min，其可能原因是                                                    。

    （3）锰粉经浓盐酸浸取，过滤I除去不溶杂质后，向滤液中加入足量H2O2溶液，其作用是                                 。
    （4）过滤I所得滤液经氧化后，需加入NaOH溶液调节pH约为5.1，其目的是                                              。
    （5）过滤Ⅱ所得滤液加入足量H2O2溶液并加入NaOH溶液调节pH约为9，使Mn2+ 氧化得到MnO2，反应的离于方程式为                                                     。
    （6）工业上利用KOH和MnO2为原料制取KMnO4。主要生产过程分两步进行：第一步将MnO2和固体KOH粉碎，混合均匀，在空气中加热至熔化，并连续搅拌以制取K2MnO4；第二步为电解K2MnO4的浓溶液制取KMnO4。
    ① 第一步反应的化学方程式为                                                            。
    ② 电解K2MnO4的浓溶液时，电解池中阴极的实验现象为                                        。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。
    （1）以下为铝材表面处理的一种方法：

    ①碱洗的目的是洗去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时候常有气泡冒出，原因是　　       　　　　 （用离子方程式表示）。
    为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的　　　　 。
    a．NH3　　　　 b．CO2 　　　　　c． NaOH　　　 　　d．HNO3
    ②以铝材为阳极，在过量的H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为　　　                    。取少量废电解液，加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，原因是 　　　　　　             　 ；　　　　　　                      （用离子方程式表示）。

    （2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨做阳极的原因是                  
    （3）利用下面的装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于　 　处。
    若X为锌，开光K置于M处，该电化学防护法称为　　　　　　　　　　　　　　　 。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    （1）金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和          腐蚀。
    （2）炒过菜的铁锅未及时洗净容易发生腐蚀。
    ①若铁锅内残液呈弱酸性，则腐蚀属于            （填“吸氧”或“析氢”，下同）腐蚀；若残液中主要含有NaCl，腐蚀应属于             腐蚀。
    ②吸氧腐蚀中，负极的电极反应式为                        。
    铁锈中铁的化合价为                     。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    如下图装置所示，是用氢氧燃料电池B进行的某电解实验：

    （1）若电池B使用了亚氨基锂（Li2NH）固体作为储氢材料，其储氢原理是：
    Li2NH＋H2＝LiNH2＋LiH ，则下列说法中正确的是         。

    A．Li2NH中N的化合价是－1
    B．该反应中H2既是氧化剂又是还原剂
    C．Li＋和H＋的离子半径相等
    D．此法储氢和钢瓶储氢的原理相同
    （2）在电池B工作时：
    ① 若用固体Ca(HSO4)2为电解质传递H＋，则电子由　    　极流出，H＋向      极移动。(填“a”或“b ”)
    ② b极上的电极反应式为：          
    ③ 外电路中，每转移0.1 mol电子，在a极消耗        L的H2（标准状况下）。
    （3）若A中X、Y都是惰性电极，电解液W是滴有酚酞的饱和NaCl溶液，则B工作时：
    ① 电解池中X极上的电极反应式是       。在X极这边观察到的现象是        。
    ② 检验Y电极上反应产物的方法是         。
    ③ 若A中其它均不改变，只将电极Y换成铁棒，可实现的实验目的是        。

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