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(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 )  △H =+206.0 kJ·mol-1
II:CO ( g ) + 2H2 ( g )=CH3OH ( g )      △H=—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Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用右图装置模拟上述过程:

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—空气原电池的电极负极反应式,负极:           

(1)CH4(g)+H2O(g)=CH3OH (g)+H2(g)△H=+77.0 kJ?mol-1
(2)①Co2+-e-=Co3+  ②6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+
(3)Al-3e-+3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2

解析试题分析:(1)已知Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.0kJ?mol-1、Ⅱ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-129.0kJ?mol-1,则依据盖斯定律Ⅰ+Ⅱ得到CH4(g)+H2O(g)=CH3OH (g)+H2(g)△H=+77.0 kJ?mol-1
(2)①通电后,将Co2+氧化成Co3+,电解池中阳极失电子发生氧化反应,电极反应为Co2+-e-=Co3+
②以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化,自身被还原为Co2+,结合原子守恒与电荷守恒可知,还原生成H+,配平书写离子方程式为:6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+
(3)以NaHCO3溶液为介质的Al-空气原电池中铝做负极失电子发生氧化反应生成铝离子,在碳酸氢钠溶液中水解相互促进生成氢氧化铝和二氧化碳;负极的电极反应式:Al-3e-+3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑。
考点:考查热化学方程式和盖斯定律计算应用,原电池原理分析和电极反应书写

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(14分)据图回答下列问题:

Ⅰ、(1)若烧杯中溶液为稀硫酸,则观察到的现象是  ___________________                   
负极反应式为:______________________________。
(2)若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,则负极为________(填Mg或Al),总反应化学方程式为____________________________________。
Ⅱ、由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其正极的电极反应式为
                             
Ⅲ、中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技 术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如下图所示。

①该电池工作时,b口通入的物质为_______,
c口通入的物质为______。
②该电池负极的电极反应式为:_______          
③工作一段时间后,当12.8 g甲醇完全反应生成CO2时,______________NA个电子转移。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(15分)制烧碱所用盐水需两次精制。第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等离子,过程如下:
Ⅰ.向粗盐水中加入过量BaCl2溶液,过滤;
Ⅱ.向所得滤液中加入过量Na2CO3溶液,过滤;
Ⅲ.滤液用盐酸调节pH,获得一次精制盐水。
(1)过程Ⅰ、Ⅱ生成的部分沉淀及其溶解度(20℃/g)如下表:

CaSO4
Mg2(OH)2CO3
CaCO3
BaSO4
BaCO3
2.6×10-2
2.5×10-4
7.8×10-4
2.4×10-4
1.7×10-3
①检测Fe3+是否除尽的方法是________________________________________。
②过程Ⅰ选用BaCl2而不选用CaCl2,运用表中数据解释原因____________________。
③除去Mg2+的离子方程式是_______________________________。
④检测Ca2+、Mg2+、Ba2+是否除尽时,只需检测_______(填离子符号)。
(2)第二次精制要除去微量的I、IO3、NH4+、Ca2+、Mg2+,流程示意如下:

①过程Ⅳ除去的离子是________________。
②盐水b中含有SO42。Na2S2O3将IO3还原为I2的离子方程式是________________。
③过程VI中,在电解槽的阴极区生成NaOH,结合化学平衡原理解释:___________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

如图所示的装置,X、Y都是惰性电极。将电源接通后,向(甲)中滴入酚酞溶液,在Fe极附近显红色。试回答下列问题:

(1)在电源中,B电极为          极(填电极名称,下同);丙装置中Y电极为            极。
(2)在甲装置中,石墨(C)电极上发生              反应(填“氧化”或“还原”);甲装置中总的化学方程式是:                                             
(3)丙装置在通电一段时间后,X电极上发生的电极反应式是                       
(4)如果乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g,请问甲装置中,铁电极上产生的气体在标准状况下为
        L。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(10分)如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题:
(1)当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为稀硫酸时,正极的电极反应式为____________;负极的电极反应式为____________。
(2)当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时,该装置__________(填“能”或“不能”)形成原电池。若不能,请说明理由;若能,请说明在两电极上所发生的现象:________。
(3)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池,以电极a为正极,电极b为负极,氢气为燃料,氢氧化钠溶液为电解质溶液。则氢气应通入________(填“a”或“b”)极,正极上的电极反应式为___________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

将质量相等的铁片和铜片用导线相连浸入500mL硫酸铜溶液中构成如下图的装置:(以下均假设反应过程中溶液体积不变)。

(1)铁片上的电极反应式为                           
(2)铜片周围溶液会出现                   的现象。
(3)若2 min后测得铁片和铜片之间的质量差为1.2g,计算导线中流过的电子的物质的量为       mo1。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步,是化学对人类的一项重大贡献。
(1)现有如下两个反应:A.NaOH+HCl=NaCl+H2O;B.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
判断能否设计成原电池A.     ,B.     。(填“能”或“不能”)
(2)将纯锌片和纯铜片按图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间,回答下列问题:

①下列说法正确的是           
A.甲、乙均为化学能转变为电能的装置
B.乙中铜片上没有明显变化
C.甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少
D.两烧杯中溶液的pH均增大
②在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速度:甲       乙(填“>”、“<“或“=” )
③请写出图中构成原电池的负极电极反应式                        
④当乙中产生1.12L(标准状况)气体时,将锌、铜片取出,再将烧杯中的溶液稀释至1 L,测得溶液中c(H)=0.1 mol·L-1(设反应前后溶液体积不变)。试确定原稀硫酸的物质的量浓度为                
(3)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池,以电极a为正极,电极b为负极,氢气为燃料,采用氢氧化钠溶液为电解液;则氢气应通入            极(填a或b,下同),电子从           极流出。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
(1)目前常用的镍镉(NiCd)电池,其电池总反应可以表示为:
Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸,以下说法中正确的是(  )
①以上反应是可逆反应 
②以上反应不是可逆反应
③充电时化学能转变为电能 
④放电时化学能转变为电能

A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
(2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物,有资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为                。 

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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2.24L气体,则溶液中转移0.2mol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制得的氢氧化钾溶液从出口(填“A”、“B”、“C”或“D”)________导出。
③通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因
______________________________________________________________。
④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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