如下图是一个乙醇燃料电池工作示意图,乙池中的两个电极一个是石墨电极,一个是铁电极,工作时M、N两个电极的质量都不减少,请回答下列问题:
(1)M电极材料是 , N的电极反应式为 ,加入乙醇的铂电极的电极反应式为 。
(2)若在常温常压下,1g C2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出约为30kJ热量,表示乙醇燃烧热的热化学方程式为 。
(3)若M、N均为石墨电极,将乙池改为电解500mL含KNO3和Cu(NO3)2的混合液一段时间后,在两极上均生成11.2L(标准状况)气体。则M极产生的气体是H2,原混合液中Cu2+的物质的量浓度是 mol/L。
(共8分)
(1)铁 (1分) 4OH—-4e—=2H2O+O2↑ (1分)C2H5OH-12e+16OH—=2CO32—+11H2O (2分)
(2)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1380kJ/mol (2分)
(3)1 mol/L (2分)
【解析】
试题分析:(1)甲池是燃料电池,乙池是电解池,通入氧气的一极是正极,则N极是阳极,则M极是阴极,M、N两个电极的质量都不减少,则铁作阴极,所以M极的材料是铁;N极发生氧化反应,根据离子的放电顺序,则在N极放电的书写氢氧根离子,失去电子生成氧气,电极反应式为4OH—-4e—=2H2O+O2↑;加入乙醇的一极是原电池的负极,发生氧化反应,结合电解质溶液,生成碳酸根离子和水,电极反应式为C2H5OH-12e+16OH—=2CO32—+11H2O;
(2)1mol乙醇的质量是46g,所以1mol乙醇完全燃烧生成CO2和液态H2O时放出46×30kJ=1380kJ的热量,所以乙醇燃烧的热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1380kJ/mol ;
(3)若M、N均为石墨电极,将乙池改为电解500mL含KNO3和Cu(NO3)2的混合液,当M极放出氢气时,说明铜离子放电完全,N极产生氧气,根据4OH—-4e—=2H2O+O2↑,可知生成标准状况下11.2L氧气,失去电子的物质的量是11.2L/22.4L/mol×4=2mol,生成11.2L氢气时得到电子的物质的量是11.2L/22.4L/mol×2=1mol,则铜离子共得到1mol电子,根据Cu2++2e-==Cu,可知铜离子的物质的量是1/2mol,所以原混合液中Cu2+的物质的量浓度是1/2mol/0.5L=1.0mol/L。
考点:考查电化学反应原理的应用,氧化还原反应的计算
科目:高中化学 来源:2014-2015河南省濮阳市高二上学期第三次质量检测化学试卷(解析版) 题型:选择题
在298K、100kPa时,已知:
2H2O(g)=O2(g)+2H2(g) ΔH1
Cl2(g)+H2 (g)=2HCl(g) ΔH2
2Cl2(g)+2 H2O (g)=4HCl(g)+O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是
A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2 B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2 D.ΔH3=ΔH1-ΔH2
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年河北省邢台市高三上学期第四次月考化学试卷(解析版) 题型:选择题
化学是一门实用性的学科,以下叙述正确的是
A.新型能源生物柴油和矿物油主要化学成分相同
B.“洁厕灵”有效成分为盐酸,与漂白粉混合使用效果更佳
C.静置后的淘米水能产生丁达尔现象,这种“淘米水”是胶体
D.铝热反应中可得到铁,工业上可以利用该反应来大量生产铁
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年福建省高三上学期期中考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
硅及其化合物的应用范围很广。下列说法正确的是
A.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料
B.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
C.石英玻璃和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品
D.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年福建省高三上学期期中考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列说法正确的是
A.可用丁达尔现象区分溶液与胶体
B.化学变化能够实现一种原子变为另一种原子
C.O3是由3个氧原子构成的化合物
D.CuSO4?5H2O是一种混合物
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年北京市高三上学期期中考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)是工业制硫酸的主要反应之一。一定温度下,在甲、乙、丙三个容积均为2 L的恒容密闭容器中投入SO2(g)和O2(g),其起始物质的量及SO2的平衡转化率如表所示。下列判断中,正确的是
甲 | 乙 | 丙 | ||
起始物质的量(mol) | n(SO2) | 0.4 | 0.8 | 0.8 |
n(O2) | 0.24 | 0.24 | 0.48 | |
SO2的平衡转化率 / % | 80 | α1 | α2 | |
A.甲中反应的平衡常数小于乙
B.该温度下,平衡常数值为400
C.平衡时,丙中c(SO3)是甲中的2倍
D.平衡时,甲中O2的转化率大于乙中O2的转化率
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年北京市高三上学期期中考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增,其原子的最外层电子数之和为14。X与Y、Z位于相邻周期,Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者Y原子最外层电子数的2倍。下列说法不正确的是
A.X的氢化物溶液与其最高价氧化物对应的水化物溶液的酸碱性相反
B.Y的氧化物既可与强酸反应又可与强碱反应,并可用来制作耐火材料
C.X和Z的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液都是具有强氧化性的酸
D.因为Z的氢化物相对分子质量大于X的氢化物,其熔沸点较高
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年河南省高一12月月考理综化学试卷(解析版) 题型:实验题
(化学方程式每空4分,其余均2分,共22分)已知氨气可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用下图的装置可以实现该反应。
回答下列问题:
(1)A中加入的物质是__________,发生反应的化学方程式是 。
(2)B中加入的物质是__________,其作用是 。
(3)实验时在C中观察到的现象是
发生反应的化学方程式是
(4)实验时在D中观察到的现象是
D中收集到物质是__________,检验该物质的方法和现象是 。
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年福建省高二上学期期中考试化学试卷(解析版) 题型:填空题
(12分)有下列3种有机化合物
A:CH2=CH2 B: C:CH3COOH
(1)写出化合物A、C中官能团的名称 、______________;
(2)3种化合物中能使溴的四氯化碳溶液褪色的是 (写名称);反应的化学方程为: ;具有特殊气味、常做有机溶剂的是 (写名称)。
(3)3种化合物中能与NaOH发生中和反应的是 (写名称) 。
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