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高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,按要求回答下列问题:
(1)放电时, _______(填物质化学式,下同)作负极,充电时,____________作阴极。
(2)放电时正极附近溶液的碱性__________ (填“增强”或“减弱”)
(3)充电时,每转移3mol电子,被氧化物质的物质的量为____________。

(1)Zn ;Zn(OH)2(2)增强 (3)1mol

解析试题分析:(1)放电相当于是原电池,原电池中负极失去电子,发生氧化反应,正极得到电子,发生还原反应。根据方程式可知,放电时锌失去电子,被氧化,所以锌是负极;充电可以看做是放电的逆反应,即正极与电源的正极相连,做阳极。负极与电源的负极相连,做阴极。由于放电时锌是负极,被氧化生成另外氢氧化锌,所以充电时氢氧化锌是阴极。
(2)放电时高铁酸钾在正极得到电子,被还原为氢氧化铁,同时还有氢氧化钾生成,所以放电时正极附近溶液的碱性增强。
(3)根据充电时的总反应式可知,充电时氢氧化铁被氧化生成了高铁酸钾。反应中铁元素的化合价从+3价升高到+6价,失去3个电子,所以充电时,每转移3mol电子,被氧化物质的物质的量为1mol。
考点:考查原电池、电解池的应该判断、由于与计算

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

废旧硬质合金刀具中含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁,利用电解法可回收WC和Co。工艺流程简图如下:

(1)电解时废旧刀具做阳极,不锈钢做阴极,HCl溶液为电解液。阴极主要的电极反应式为________________________________________________________________________。
(2)净化步骤所得滤饼的主要成分是________。回收的洗涤液代替水配制电解液,目的是回收利用其中的________。
(3)溶液Ⅰ的主要成分是________。洗涤CoC2O4不充分对最终产品纯度并无明显影响,但焙烧时会造成环境污染,原因是____________________________________________。
(4)将Co2O3还原成Co粉的化学反应方程式为____________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

甲、乙的实验装置如图所示,丙、丁分别是氯碱工业生产示意图和制备金属钛的示意图。

请回答下列问题:
(1)写出甲装置中碳棒表面的电极反应式:_______________________________。
(2)已知:5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3。若将湿润的淀粉­KI试纸置于乙装置中的碳棒附近,现象为________________________________;若乙装置中转移0.02 mol电子后停止实验,烧杯中溶液的体积为200 mL,则此时溶液的pH=________。(室温条件下,且不考虑电解产物的相互反应)
(3)工业上经常用到离子交换膜,离子交换膜有阳离子交换膜和阴离子交换膜两种,阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过。当乙装置中的反应用于工业生产时,为了阻止两极产物之间的反应,通常用如丙图所示的装置,Na的移动方向如图中标注,则H2的出口是________(填“C”、“D”、“E”或“F”);________(填“能”或“不能”)将阳离子交换膜换成阴离子交换膜。
(4)研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaO作电解质,利用丁装置获得金属钙,并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛。
①写出阳极的电极反应式:___________________________________________。
②在制备金属钛前后,CaO的总量不变,其原因是(请结合化学用语解释)__________________________________________________________。
③电解过程中需定期更换阳极材料的原因是____________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

)如图装置所示,C、D、E、F都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变),A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后,F极附近呈红色。请回答:

(1) 一段时间后,甲中溶液颜色              
写出甲中C的电极反应式                        
(2) 若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时,对应单质的物质的量之比为        
(3) 现用丙装置给铜件镀银,电镀液是        溶液。当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500 mL),丙中镀件上析出银的质量为                
(4) 若将F电极更换为铁,其他装置都不变,则乙中发生总反应的离子方程式是                   

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

以氯化钾和硫酸亚铁原料生产硫酸钾和氧化铁红颜料,其主要流程如下:
已知:溶液呈碱性,30℃以上溶液中大量分解。

(1)写出溶液中的物料守恒___________________________________
(2)写出沉淀池I中反应的化学方程式_______________________,该反应必须控制的反应条件是___________________________。
(3)检验沉淀I中沉淀是否完全的方法是__________________________________。
(4)酸化的目的是___________________________。
(5)在沉淀池II中,为使晶体分离出来用到过滤操作,过滤时用到的主要玻璃仪器是__________________________。
(6)N、P、K、S都是植物生长所需的重要元素。滤液A可做复合肥料,因为其中含有___________等元素。
(7)中国海洋大学应用化学研究所在乙醇燃料电池技术方面获得突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆。乙醇燃料电池的工作原理如图怕示。
①该电池工作时,c口通入的物质为___________。
②该电池负极的电极反应式为_____________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:

编号
电极材料
电解质溶液
电流计指针
偏转方向
1
Mg Al
稀盐酸
偏向Al
2
Al Cu
稀盐酸
偏向Cu
3
Al 石墨
稀盐酸
偏向石墨
4
Mg Al
NaOH溶液
偏向Mg
5
Al Zn
浓硝酸
偏向Al
 
根据上表中的实验现象完成下列问题:
(1)实验1、2中Al所作的电极是否相同?             。 
(2)指出实验3中铝和石墨的电极名称,并写出实验中的电极反应和电池总反应。
铝为(  )         ;  石墨为(  )         。 
电池总反应:                                            。 
(3)实验4中的铝作正极还是负极?   ,为什么?             。 

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示:

(1)溶液A的溶质是                   
(2)电解饱和食盐水的离子方程式是                              
(3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3,用化学平衡移动原理解释盐酸的作用                                                                   
(4)电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2、Mg2、NH4、SO42[c(SO42>c(Ca2)]。精致流程如下(淡盐水和溶液A来自电解池):

①盐泥a除泥沙外,还含有的物质是               
②过程Ⅰ中将NH4转化为N2的离子方程式是                                   
③BaSO4的溶解度比BaCO3的小,过程Ⅱ中除去的离子有                         

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

如下图所示的装置中,若通入直流电5 min时,铜电极质量增加2.16 g,试回答:

(1)电源电极X的名称为________。
(2)pH变化:A________,B________,C________。(填“增大”“减小”或“不变”)
(3)通电5 min后,B中共收集224 mL气体(标准状况),溶液体积为200 mL,则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为________(设电解前后溶液体积无变化)。
(4)若A中KCl溶液的体积也是200 mL,电解后,溶液中OH的物质的量浓度为________(设电解前后溶液体积无变化)。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

如下图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业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)甲烷燃料电池负极电极反应式是:                                        
(2)石墨电极(C)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,则乙装置中铁电极上生成的气体体积为_  L;丙装置中阴极析出铜的质量为      g
(4)某同学利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)。若用于制漂白液时a为电池_  极,电解质溶液最好用_        。若用于制   Fe(OH)2,使用硫酸钠做电解质溶液,阳极选用      作电极。

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