【题目】如下图所示，某同学设计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。
根据要求回答相关问题：
(1)甲装置中通入氧气的电极为______________（填“正极”或“负极”），负极的电极反应式为_________________。
(2)乙装置中铁电极为_______（填“阳极”或“阴极”），石墨电极(C)上发生_____反应（填“氧化”或“还原”），其电极反应式为___________________。
(3)反应一段时间后，乙装置中生成氢氧化钠主要在_____________区。（填“铁极”或“石墨极”）
(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将_______（填“增大”“减小”或“不变”）。
(5)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的分子数为_____；丙装置中阴极析出铜的质量为_____________。
【答案】正极 H2－2e-＋2OH-＝2H2O 阴极 氧化 2Cl-－2e－＝Cl2↑ 铁极 减小 0.2NA(或1.204×1023) 12.8 g
【解析】
甲为燃料电池，氢气通入一极为负极，氧气通入一极为正极；乙为电解池，与负极相连的Fe电极为阴极，与正极相连的石墨电极为阳极，实质为电解饱和食盐水；丙为精炼池，与正极相连的粗铜为阳极，与负极相连的精铜为阴极。
（1）燃料电池中氧气通入一极为正极，得电子发生还原反应，氢气通入一极为负极，氢气在负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为H2－2e－＋2OH－=2H2O，故答案为：正极；H2－2e－＋2OH－=2H2O；
（2）乙池属于电解池，与负极相连的铁电极是阴极，与正极相连的石墨电极是阳极，氯离子在阳极上失电子发生氧化反应生成氯气，电极反应式为2Cl--2e-═Cl2↑，故答案为：阴极；氧化；2Cl--2e-═Cl2↑；
（3）乙池中阴极是铁电极，阳极是石墨电极，阳极上氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，阴极上水电离出的氢离子得电子发生还原反应生成氢气，破坏水的电离平衡，使阴极附近氢氧根离子逐渐增大呈碱性，所以乙装置中生成氢氧化钠主要在铁极区，故答案为：铁极；
（4）如果粗铜中含有锌、银等杂质，比铜活泼的锌与铜在阳极上失电子进入溶液，阴极上铜离子得电子发生还原反应析出铜，根据得失电子守恒，阳极上溶解的铜小于阴极上析出的铜，所以丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将减小，故答案为：减小；
（5）根据方程式中的转化关系可得：O2----2H2----2Cu，标准状况下2.24 L氧气的物质的量为0.1mol，则生成氢气的分子数是0.2×6.02×1023=1.204×1023，生成铜的质量是0.2mol×64mol/L=12.8g，故答案为：0.2NA(或1.204×1023)；12.8 g。
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】下列反应的离子方程式正确的是（ ）
A.钠与水反应：Na+H2O=Na＋+OH-+H2↑
B.氯气与水反应： Cl2+H2O=2H＋+Cl-+ClO-
C.氢氧化铝中和胃酸：Al(OH)3+3H＋=Al3++3H2O
D.将铁粉加入稀硫酸中：2Fe+6H＋=2Fe3++3H2↑
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】关于如图所示的原电池，下列说法正确的是( )
A. 电子从锌电极通过电流表流向铜电极
B. 盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移
C. 锌电极发生氧化反应；铜电极发生还原反应，其电极反应是2H＋＋2e－===H2↑
D. 取出盐桥后，电流表仍会偏转，铜电极在反应前后质量不变
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】一定条件下，在体积固定的密闭容器中通入2.0 mol SO2、1.2molO2，发生反应2SO2(g) + O2(g)
2SO3(g) ΔH= -198 kJ·mol - 1，下列判断不正确的是( )
A.2SO2(g) + O2(g) 2SO3(s) ΔH＜ -198kJ·mol-1
B.增加反应物的量不能改变上述反应的ΔH
C.充分反应后，放出的热量小于198 kJ
D.若从反应开始到建立平衡放出热量158.4 kJ，则SO2的平衡转化率为60%
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】NaNO2是一种食品添加剂，它能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的离子方程式为：MnO4-＋NO2-＋ →Mn2＋＋NO3-＋H2O。下列叙述中正确的是( )
A.该反应中NO2-被还原B.反应过程中溶液的酸性增强
C.生成1 mol NaNO3需消耗0.4 mol KMnO4D.方程式中缺少的粒子是OH－
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。其合成原理为:N2(g)+3H2(g) 
2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1。在密闭容器中,使2molN2和6molH2混合发生上述反应:
(1)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是____;N2和H2的转化率比是____。
(2)升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量___________,密度______。(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将_____(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后,容器内温度_____(填“大于”“小于”或“等于”)原来的2倍。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】根据下图所示能量变化，分析下列说法正确的是
A.A(g)+B(g)→C(g)+D(l)是放热反应
B.A(g)+B(g)→C(g)+D(l)是吸热反应
C.C(g)+D(l)→A(g)+B(g)是放热反应
D.A(g)+B(g)具有的能量小于C(g)+D(l)具有的能量
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】（1）1mol乙醛分子中含有σ键的数目为________，乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是____________________________________________。
（2）与OH－互为等电子体的一种分子为________________(填化学式)。
（3）短周期元素A、B、C、D，A元素的原子最外层电子排布式为ms1，B元素的原子价电子排布式为ns2np2，C元素位于第二周期且原子中p能级与所有s能级电子总数相等，D元素原子的L层的p能级中有3个未成对电子。
①C元素原子基态时的价电子排布式为________，若A元素为非金属元素，A与C形成的化合物中的共价键属于________键(填“σ”或“π”)。
②当n＝2时，B的最简单气态氢化物的分子构型为________，中心原子的杂化方式为________，BC2属于________分子(填“极性”或“非极性”)，当n＝3时，B与C形成的晶体属于________晶体。
（4）BF3与一定量的水形成晶体Q[(H2O)2·BF3]，Q在一定条件下可转化为R：
晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及________(填序号)。
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.金属键 e.氢键 f.范德华力
（5）已知苯酚(
)具有弱酸性，其Ka＝1.1×10－10；水杨酸第一级电离形成的离子
能形成分子内氢键。据此判断，相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)________Ka(苯酚)(填“＞”或“＜”)，其原因是__________。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】以NA代表阿伏加德罗常数，且已知C2H2(g)+ 
O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1300 kJ/mol，则下列说法中正确的是( )
A.当有20NA个电子转移时，热化学方程式为2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2600 kJ/mol
B.当有4NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300 kJ的能量
C.若生成NA个水蒸气分子的焓变为ΔH'，则ΔH'<ΔH
D.题给反应为吸热反应
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com