精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
12.化工厂生产盐酸的主要过程是:
(1)上述方法流程复杂而且造成能量浪费.有人设想利用原电池原理直接制备盐酸的同时,获取电能.假设这种设想可行,下列说法中不正确的是BD.
A.两极材料都用石墨,用稀盐酸做电解质溶液
B.通入氢气的电极为原电池的正极
C.电解质溶液中的阳离子向通氯气的电极移动
D.通氯气的电极反应为:Cl2-2e-=2Cl-
(2)H2与O2也能在碱性介质中设计成燃料电池,请写出电池中两极反应式:
负极:2H2-4e-+4OH-=4H2O正极:O2+4e-+2H2O=4OH-
(3)甲烷和氧气也能在酸性环境下设计成原电池,则电池中的负极反应式为:CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+

分析 (1)A、根据原电池的工作原理知识是来判断;
B、通氢气的电极发生失去电子的氧化反应;
C、原电池中电解质溶液中的阳离子向正极移动;
D、氯气发生得电子的还原反应;
(2)碱性介质中,负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水,正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子;
(3)甲烷和氧气也能在酸性环境下设计成原电池,则电池中的负极是燃料失电子的氧化反应过程.

解答 解:根据燃料电池的工作原理,利用原电池原理直接制盐酸的方程式为:H2+Cl2=2HCl,该原电池的工作原理和燃料电池的工作原理相似.
A、两极材料可以都用石墨,一极通入氢气,一极通入氯气,可以用稀盐酸做电解质溶液,故A正确;
B、反应H2+Cl2=2HCl中,氢气失电子,所以通入氢气的电极为原电池的负极,故B错误;
C、在原电池中,电解质溶液中的阳离子向正极移动,通氯气的电极为正极,故C正确;
D、通氯气的电极为正极,发生得电子得还原反应,电极反应式为:Cl2+2e-→2Cl-,故D错误.
故选BD;
(2)燃料电池中负极上通入燃料、正极上通入氧化剂,所以负极上通入H2,正极上通入O2,负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水,电极反应式为2H2+4OH--4e-═4H2O,正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子,正极反应式为O2+2H2O+4e-═4OH-
故答案为:2H2-4e-+4OH-=4H2O;O2+4e-+2H2O=4OH-
(3)甲烷和氧气也能在酸性环境下设计成原电池,则电池中的负极是燃料失电子的氧化反应过程,电极反应式为:CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+,故答案为:CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+

点评 本题考查化学电源新型电池,明确各个电极上发生的反应是解本题关键,难点是电极反应式的书写,要结合电解质溶液酸碱性酸性,电解质不同,电极反应式可能不同.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.一个体重50kg的健康人含Fe元素约2g.主要以Fe2+、Fe3+形式存在于人体内.Fe2+易被吸收,给贫血者补充铁时,应补充Fe2+的亚铁盐(如FeSO4).服用Vitc,可使食物中的Fe3+转化为Fe2+
(1)Vitc使Fe3+转化为Fe2+,Vitc在这一过程中做还原剂,具有还原性.
(2)写出下列反应的化学方程式,并用单线桥法表明电子的转移用CO还原Fe2O3炼铁:

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.淀粉水解的产物(C6H12O6)用硝酸氧化可以制备草酸,装置如图1所示(加热、搅拌和仪器固定装置均已略去):

实验过程如下:
①将1:1的淀粉水乳液与少许98%硫酸加入烧杯中,水浴加热至85~90℃,保持30min,然后逐渐将温度降至60℃左右;
②将一定量的淀粉水解液加入三颈烧瓶中;
③控制反应液温度在55~60℃条件下,边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸(65% HNO3与98% H2SO4的质量比为4:3)溶液;
④反应3h左右,冷却,减压过滤后再重结晶得草酸晶体.
硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应:
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3→6CO2↑+8NO↑+10H2O
3H2C2O4+2HNO3→6CO2↑+2NO↑+4H2O
请回答下列问题:
(1)实验①加入98%硫酸少许的目的是加快淀粉水解的速率(或起到催化剂的作用).
(2)检验淀粉是否水解完全所用的试剂为碘水.
(3)冷凝水的进口是a(填“a”或“b”).
(4)装置B的作用为安全瓶.
(5)实验中若混酸滴加过快,将导致草酸产量下降,其原因是温度过高,硝酸浓度过大,导致H2C2O4进一步被氧化.
(6)当尾气中n(NO2):n(NO)=1:1时,过量的NaOH溶液能将氮氧化物全部吸收,发生的化学反应为NO2+NO+2NaOH═2NaNO2+H2O,若用步骤④后含硫酸的母液来吸收氮氧化物,其优点是提高HNO3利用率,缺点是NOx(或氮氧化物)吸收不完全.
(7)将产品在恒温箱内约90℃以下烘干至恒重,得到二水合草酸.用KMnO4标准溶液滴定,该反应的离子方程式为2MnO${\;}_{4}^{-}$+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O.称取该样品0.12g,加适量水完全溶解,然后用0.020mol•L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点(杂质不参与反应),滴定前后滴定管中的液面读数如图2所示,则该草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数为84.0%.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

20.放热反应指反应物具有的能量高于(填高于或低于,下同)生成物具有的能量;吸热反应指反应物具有的能量低于生成物具有的能量.下列反应中属于放热反应的是②③⑥(填序号,下同),属于吸热反应的是①④⑤.
①Ba(OH)2•8H20与NH4Cl反应            
②氢气在氧气中燃烧
③氢氧化钾与硫酸中和                  
④碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳
⑤二氧化碳与赤热的碳反应生成一氧化碳  
⑥锌粒与稀H2S04反应制取H2

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.难溶于水的二硫化亚铁(FeS2)是黄铁矿的主要成分,它溶于稀硝酸的反应为:FeS2+4HNO3=Fe(NO33+2S+NO↑+2H2O
(1)将反应改写成离子反应方程式FeS2+4H++NO3-=Fe3++2S+NO↑+2H2O.
(2)用标出电子转移方向和数目:FeS2+4HNO3=Fe(NO33+2S+NO↑+2H2O
(3)反应中氧化剂是HNO3;还原剂是FeS2
(4)当反应中转移0.3mol电子,被还原的硝酸的物质的量为0.1mol;可产生标态下NO气体的体积是2.24L.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.按要求填空:①液态SO3 ②BaCO3固体   ③酒精   ④盐酸   ⑤汞  ⑥NaCl晶体   ⑦纯醋酸 ⑧水,能导电的是④⑤⑧(填编号,下同),属于电解质的有②⑥⑦⑧,属于非电解质①③.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.下列有关胶体的应用或事实说法不正确的是(  )
A.将纳米碳(粒子直径为1~100nm的材料)均匀地分散到蒸馏水中,所形成的体系是胶体
B.氢氧化铁胶体带正电,所以进行电泳实验时,阴极区域颜色加深
C.可以用丁达尔效应区分氢氧化铁胶体和碘水
D.明矾和硫酸铁的净水原理相同

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.三聚氰胺是一种白色固体,分子式为C3H6N6.下列有关说法不正确的是(  )
A.三聚氰胺的摩尔质量为126g/mol
B.三聚氰胺分子中各元素原子的物质的量之比为n(C):n(H):n(N)=1:2:2
C.三聚氰胺分子中各元素的质量比为m(C):m(H):m(N)=6:1:14
D.标准状况下,1mol三聚氰胺所占的体积约为22.4 L

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.实验室中一般采用醇与溴化钠以及浓硫酸混合反应制备溴代烃,实验室制备溴乙烷和1-溴丁烷均用此原理.有关数据列表如表;请回答下列问题:
 乙醇溴乙烷1-丁醇1-溴丁烷
密度/g•cm-30.78931.46040.80981.2758
沸点/℃78.538.4117.2101.6
(1)请写出制溴乙烷的有关反应方程式2CH3CH2OH+2NaBr+H2SO4$\stackrel{△}{→}$2CH3CH2Br+2H2O+Na2SO4
(2)将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物在下层(填“上层”、“下层”或“不分层”).
(3)制备操作中,加入的浓硫酸必需进行稀释,目的是abc.(填字母)
a.减少副产物烯和醚的生成         b.减少Br2的生成
c.减少HBr的挥发               d.水是反应的催化剂
(4)欲除去溴代烷中的少量杂质Br2,下列物质中最适合的是c.(填字母)
a.NaI    b.NaOH    c.NaHSO3    d.KCl
(5)在制备溴乙烷时,采用边反应边蒸出产物的方法,其有利于平衡向生成溴乙烷的方向移动;但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物,其原因是1-溴丁烷和正丁醇的沸点相差不大.

查看答案和解析>>

同步练习册答案