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化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。
Ⅰ.氢氧燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行如图所示的实验(图中所用电极均为惰性电极):

(1)对于氢氧燃料电池,下列表达不正确的是        

A.a电极是负极,OH-移向负极
B.b电极的电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.电池总反应式为:2H2+O22H2O
D.电解质溶液的pH保持不变
E.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
(2)上图装置中盛有100 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液,当氢氧燃料电池中消耗氢气112 mL(标准状况下)时,此时图中装置中溶液的pH=           (溶液体积变化忽略不计)。
Ⅱ.已知甲醇的燃烧热ΔH为-726.5 kJ·mol-1,在直接以甲醇为燃料的电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为                       ,正极的反应式为                              
理想状态下,该燃料电池消耗1 mol甲醇所能产生的最大电能为702.1 kJ,则该燃料电池的理论效率为                (燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。

Ⅰ.(1)C、D    (2)1
Ⅱ.CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+       O2+4H++4e-=2H2O    96.6%

解析

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

氯碱工业是最基本的化学工业之一,离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法,其生产流程如下图所示:

(1)该流程中可以循环的物质是           
(2)电解法制碱的主要原料是饱和食盐水,由于粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42等无机杂质,所以在进入电解槽前需要进行两次精制,写出一次精制中发生的离子方程式    ,若食盐水不经过二次精制就直接进入离子膜电解槽会产生什么后果   
(3)右图是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图(阳极用金属钛网制成,阴极由碳钢网制成)。则B处产生的气体是         ,E电极的名称是    。电解总反应的离子方程式为        

(4)从阳极槽出来的淡盐水中,往往含有少量的溶解氯,需要加入8%~9%的亚硫酸钠溶液将其彻底除去,该反应的化学方程式为           
(5)已知在电解槽中,每小时通过1安培的直流电可以产生1.492g的烧碱,某工厂用300个电解槽串联生产8小时,制得32%的烧碱溶液(密度为1.342吨/m3)113m3,电解槽的电流强度1.45 ×104A,该电解槽的电解效率为           

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均用镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入6 mol·L-1的H2SO4溶液中,乙同学将电极放入6 mol·L-1的NaOH溶液中,如图所示。

(1)写出甲中正极的电极反应式_____________________________。
(2)乙中负极为________,总反应的离子方程式:
______________________________________________________。
(3)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出________活动性更强,而乙会判断出________活动性更强。(填写元素符号)
(4)由此实验得出的下列结论中,正确的有________。

A.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
B.镁的金属性不一定比铝的金属性强
C.该实验说明金属活动性顺序表已过时,没有实用价值了
D.该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大,因此应具体问题具体分析

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(1)如图1是一种新型燃料电池,它以CO为燃料,一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物为电解质,图2是粗铜精炼的装置图,现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。

回答下列问题:
①写出A极发生的电极反应式______________________________________。
②要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验,则B极应与________极相连(填“C”或“D”)。
③当消耗标准状况下2.24 L CO时,C电极的质量变化为________。
(2)工业上,可用铁作阳极,电解KOH溶液制备K2FeO4
①电解过程中,OH向________(填“阴”或“阳”)极移动,阳极的电极反应式为____________________________。
②若阳极有28 g Fe溶解,则阴极析出的气体在标准状况下的体积为________L。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(1)甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备
甲醇。
Ⅰ:CH4 (g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH="+206.0" kJ·mol-1
Ⅱ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=—129.0 kJ·mol-1
CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为
                                                                   
(2)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成C,然后以C作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用如图装置完成上述过程:

①写出阳极电极反应式:                  
②写出除去甲醇的离子方程式:                   
(3)写出以NaHCO3溶液为介质的Al—空气原电池的负极电极反应式:             

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子如下表所示:

阳离子
 
Na+、K+、Cu2+
 
阴离子
 
S、OH-
 
如图1所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯中依次盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加了16 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图2所示。请回答下列问题:

(1) M为直流电源的   极,b电极上发生的电极反应为            
(2)计算e电极上生成的气体在标准状况下的体积为           
(3)写出乙烧杯中的总反应的离子方程式:                   
(4)要使丙烧杯中的C溶液恢复到原来的状态,需要进行的操作是(写出要加入的物质和质量)             

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

氯碱工业是最基本的化学工业之一,离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法,其生产流程如图所示:

(1)该流程中可以循环的物质是           
(2)电解法制碱的主要原料是饱和食盐水,由 于粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42等无机杂质,所以在进入电解槽前需要进行两次精制,写出一次精制中发生的离子方程式    ,若食盐水不经过二次精制就直接进入离子膜电解槽会产生什么后果   
(3)如图是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图(阳极用金属钛网制成,阴极由碳钢网制成)。则B处产生的气体是    , E电极的名称是    。电解总反应的离子方程式为        

(4)从阳极槽出来的淡盐水中,往往含有少量的溶解氯,需要加入8%~9%的亚硫酸钠溶液将其彻底除去,该反应的化学方程式为           
(5)已知在电解槽中,每小时通过1安培的直流电可以产生1.492g的烧碱,某工厂用300个电解槽串联生产8小时,制得32%的烧碱溶液(密度为1.342吨/m3)113m3,电解槽的电流强度1.45 ×104A,该电解槽的电解效率为           

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某课外活动小组用如图装置进行实验,试回答下列问题。

(1)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应式为                    
(2)若开始时开关K与b连接,则B极的电极反应式为                    
总反应的离子方程式为                                              
有关上述实验,下列说法正确的是(填序号)    
①溶液中Na+向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则溶液中转移0.2 mol电子
(3)该小组同学认为,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。

①该电解槽的阳极反应式为                                       
此时通过阴离子交换膜的离子数     (填“大于”、“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池,则电池正极的电极反应式为                

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

课题式研究性学习是培养学生创造性思维的良好方法,某研究性学习小组将下列装置如图链接,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后,向乙中滴入酚酞试液,在F极附件先显红色。试回答下列问题:

(1)电源A极的名称是        
(2)甲装置中电解反应的总化学方程式:                                      
(3)如果收集乙装置中产生的气体,相同状况下两种气体的体积比是          
(4)欲用丙装置给铜镀银,G应该是       (填“铜”或“银”),电镀液的溶质是        (填化学式)。
(5)装置丁中的现象是                                             

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