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Ⅰ.已知甲醇燃料电池的工作原理如图1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______.
Ⅱ.如图2所示:甲、乙为相互串联的两电解池.试答:
(1)乙池中C极电极反应式为______,若在乙池中滴入少量酚酞试液,开始电解一段时间,铁极附近呈______色.
(2)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,则A电极名称为______极,电极反应式为______,溶液可以是______.

【答案】分析:Ⅰ、在燃料电池中,负极是燃料发生失电子的氧化反应,正极是氧气发生得电子的还原反应;依据氢离子移动方向分析判断,移向的电极为正极;结合原电池的工作原理和电池电解质溶液的环境分析回答问题,书写电极反应,负极失电子反应氧化反应,正极上得到电子发生还原反应;
Ⅱ、(1)依据装置图中的电源正负极判断,A为阴极,B为阳极,Fe为阴极,C为阳极;依据电解原理可知,乙池中阳极为惰性电极,溶液中阴离子在阳极失电子发生氧化反应,阳离子移向阴极,得到电子发生还原反应;
(2)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,需要符合,粗铜做阳极,精铜做阴极,含铜离子的电解质溶液;
解答:解:Ⅰ.①根据装置可以知道d处生成大量的水,氢离子移向的电极为原电池的正极,所以c电极是通入的氧气,b口通入的物质为甲醇,故答案为:CH3OH; O2
②d处生成大量的水,所以c电极是通入的氧气,为正极,b口通入的物质为甲醇,为负极,正极发生电极反应为:O2+4e-+4H+=2H2O,依据电池总反应为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O;总化学方程式-正极×3得到负极电极反应为:CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+;故答案为:CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+
Ⅱ.(1)依据装置图中的电源正负极判断,A为阴极,B为阳极,Fe为阴极,C为阳极;乙池中阳极为惰性电极,溶液中的Cl-放电能力大于OH-,电极反应为:2Cl--2e-═Cl2↑,阴极上是溶液中的阳离子得到电子发生还原反应,溶液中的氢离子得到电子生成氢气,电极反应为:2H++2e-=H2↑,阴极Fe附近水的电离平衡被破坏,氢氧根离子浓度增大,遇酚酞变红;故答案为:红;
(2)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,粗铜做阳极,精铜做阴极,含铜离子的电解质溶液;A电极名称为阴极;电解质溶液为 CuSO4溶液或CuCl2溶液;溶液中铜离子得到电子生成铜,电极反应为:Cu2++2e-═Cu;
故答案为:阴;  Cu2++2e-═Cu; CuSO4溶液或CuCl2溶液;
点评:本题考查了电化学的知识应用,主要是原电池、电解池的电极名称,电极判断,电极反应,电解精炼的原理应用,要求学生具有分析和解决问题的能力,题目难度中等.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

Ⅰ.已知甲醇燃料电池的工作原理如图1所示.
①该电池工作时,b口通入的物质为
CH3OH
CH3OH
,c口通入的物质为
O2
O2

②该电池负极的电极反应式为
CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+
CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+

Ⅱ.如图2所示:甲、乙为相互串联的两电解池.试答:
(1)乙池中C极电极反应式为
2Cl--2e-═Cl2
2Cl--2e-═Cl2
,若在乙池中滴入少量酚酞试液,开始电解一段时间,铁极附近呈
色.
(2)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,则A电极名称为
极,电极反应式为
Cu2++2e-═Cu
Cu2++2e-═Cu
,溶液可以是
CuSO4溶液或CuCl2溶液
CuSO4溶液或CuCl2溶液

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

随着环保意识的增强,清洁能源越来越受人们关注.
(1)氢能在二十一世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次能源.
①硫-碘循环分解水制氢主要涉及下列反应:
I.SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HIⅡ.2HI
通电
H2+I2Ⅲ.2H2SO4=2SO2+O2+2H2O
分析上述反应,下列判断正确的是
c
c
(填序号,下同).
a.反应Ⅲ易在常温下进行    b.反应I中SO2氧化性比HI强
c.循环过程中需补充H2O    d.循环过程中产生l mol O2的同时产生1mol H2
②利用甲烷与水反应制备氢气,因原料价廉产氢率高,具有实用推广价值,已知该反应为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1kJ?mol-1若800℃时,反应的平衡常数K1=1.0,某时刻测得该温度下,密闭容器中各物质的物质的量浓度分别为:c(CH4)=3.0mol?L-1;c(H2O)=8.5mol?L-1;c(CO)=2.0mol?L-1;c(H2)=2.0mol?L-1,则此时正逆反应速率的关系是v
v.(填“>”、“<”或“=”)
③实验室用Zn和稀硫酸制取H2,反应时溶液中水的电离平衡
向右
向右
移动(填“向左”、“向右”或“不”);若加入少量下列固体试剂中的
b
b
,产生H2的速率将增大.
a.NaNO3    b.CuSO4     c.Na2SO4    d.NaHSO3
(2)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
加热
CH3OH(g)分析该反应并回答下列问题:
①下列各项中,不能说明该反应已达到平衡的是
d
d

a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化
b.一定条件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c.一定条件下,CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
d.一定条件下,单位时间内消耗1mol CO,同时生成l mol CH3OH
②如图甲是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线.T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1
 K2.(填“>”、“<”或“=”)
③已知甲醇燃料电池的工作原理如图乙所示.

①该电池工作时,b口通入的物质为
CH3OH
CH3OH
,该电池正极的电极反应式为:
O2+4e-+4H+=2H2O
O2+4e-+4H+=2H2O
,工作一段时间后,当6.4g甲醇(CH3OH)完全反应生成CO2时,有
1.2
1.2
mol电子发生转移.

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科目:高中化学 来源:模拟题 题型:填空题

随着环保意识的增强,清洁能源越来越受人们关注。
(1)氢能在二十一世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次能源。
①硫-碘循环分解水制氢主要涉及下列反应:   
I.SO2+2H2O+ I2=H2SO4+2HI   
Ⅱ.2HIH2+I2   
Ⅲ.2H2SO4=2SO2+O2+2H2O
分析上述反应,下列判断正确的是_________(填序号,下同)。     
a.反应Ⅲ易在常温下进行    
b.反应I中SO2氧化性比HI强     
c.循环过程中需补充H2O     
d.循环过程中产生1 mol O2的同时产生1 mol H2    
②利用甲烷与水反应制备氢气,因原料价廉产氢率高,具有实用推广价值,已知该反应为:
  CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)   ΔH =+206.1 kJ·mol-1   
若800℃时,反应的平衡常数K1=1.0,某时刻测得该温度下,密闭容器中各物质的物质的量浓度分别为:c(CH4)=3.0 mol·L-1;c(H2O)=8.5 mol·L-1;c(CO)=2.0 mol·L-1;c(H2)=2.0 mol·L-1,则此时正逆反应速率的关系是v正___________(填“>”、“<”或“=”) v逆。 
③实验室用Zn和稀硫酸制取H2,反应时溶液中水的电离平衡____________移动(填“向左”、“向右”或“不”);若加入少量下列试剂中的_____________,产生H2的速率将增大。     
a.NaNO3    b.CuSO4     c.Na2SO4    d.NaHSO3  
(2)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:   CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) 分析该反应并回答下列问题:    
①下列各项中,不能说明该反应已达到平衡的是______________。     
a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化     
b.一定条件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等     
c.一定条件下,CO、H2和CH3OH的浓度保持不变     
d.一定条件下,单位时间内消耗1 mol CO,同时生成l mol CH3OH   
②如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。       
T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1____________(填“>”、“<”或“=”) K2。  
③已知甲醇燃料电池的工作原理如图所示。   
该电池工作时, b口通入的物质为____________,该电池正极的电极反应式为:______________,工作一段时间后,当6.4 g甲醇(CH3OH)完全反应生成CO2时,有___________mol电子发生转移。

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年宁夏银川一中高三(上)第三次月考化学试卷(解析版) 题型:解答题

随着环保意识的增强,清洁能源越来越受人们关注.
(1)氢能在二十一世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次能源.
①硫-碘循环分解水制氢主要涉及下列反应:
I.SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HIⅡ.2HIH2+I2Ⅲ.2H2SO4=2SO2+O2+2H2O
分析上述反应,下列判断正确的是______(填序号,下同).
a.反应Ⅲ易在常温下进行    b.反应I中SO2氧化性比HI强
c.循环过程中需补充H2O    d.循环过程中产生l mol O2的同时产生1mol H2
②利用甲烷与水反应制备氢气,因原料价廉产氢率高,具有实用推广价值,已知该反应为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1kJ?mol-1若800℃时,反应的平衡常数K1=1.0,某时刻测得该温度下,密闭容器中各物质的物质的量浓度分别为:c(CH4)=3.0mol?L-1;c(H2O)=8.5mol?L-1;c(CO)=2.0mol?L-1;c(H2)=2.0mol?L-1,则此时正逆反应速率的关系是v______v.(填“>”、“<”或“=”)
③实验室用Zn和稀硫酸制取H2,反应时溶液中水的电离平衡______移动(填“向左”、“向右”或“不”);若加入少量下列固体试剂中的______,产生H2的速率将增大.
a.NaNO3    b.CuSO4     c.Na2SO4    d.NaHSO3
(2)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)分析该反应并回答下列问题:
①下列各项中,不能说明该反应已达到平衡的是______.
a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化
b.一定条件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c.一定条件下,CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
d.一定条件下,单位时间内消耗1mol CO,同时生成l mol CH3OH
②如图甲是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线.T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1______ K2.(填“>”、“<”或“=”)
③已知甲醇燃料电池的工作原理如图乙所示.

①该电池工作时,b口通入的物质为______,该电池正极的电极反应式为:______,工作一段时间后,当6.4g甲醇(CH3OH)完全反应生成CO2时,有______mol电子发生转移.

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