【题目】如图所示，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）通入氢气的电极为___（填“正极”或“负极”），正极的电极反应式为__。
（2）石墨电极(C)电极为___（填“阳极”或“阴极”），Fe电极的电极反应式为__。
（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，则丙装置中反应一段时间后，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4.48L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】负极 O2+4e-＋2H2O=4OH- 阳极 2H++2e-=H2↑ 铁极 减小 2.408×1023或0.4NA 25.6g
【解析】
原电池的负极发生氧化反应，正极发生还原反应；因此甲池中的通入氢气的电极为负极，通入氧气的电极为正极；电解池中与电源负极相连的为阴极，与电源正极相连的为阳极；因此，乙池中Fe电极为阴极，C电极为阳极；丙池中，精铜为阴极，粗铜为阳极。
(1)通过分析可知，通入氢气的电极为负极，正极通入的是氧气，发生的电极反应式为：
；
(2)通过分析可知，乙池中C电极为阳极，Fe电极为阴极，阴极电极反应式为：
，H+是由水电离产生的；
(3)通过分析可知，乙池中Fe电极为阴极，阴极处发生，消耗了水电离生成的H+，因此在阴极区产生了NaOH；
(4)通过分析可知，丙池中粗铜为阳极，由于粗铜中含有杂质，所以电解时阳极不一定是Cu被氧化为Cu2+，但阴极始终是Cu2+被还原为Cu单质，所以电解质溶液中Cu2+浓度会下降；
(5)标况下4.48LO2即0.2mol，能够转移0.8mol电子；乙池中Fe电极生成H2，因此能生成0.4molH2即0.4NA个分子；丙装置的精铜电极则能析出0.4mol铜单质，即25.6g铜。
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】磷及其化合物在工农业生产中具有重要用途。回答下列问题：
(1)下图所示为提纯白磷样品(含惰性杂质)的工艺流程。过程I中，被还原的元素是________(填元素符号)，过程III的化学方程式为__________。
(2)磷酸钒锂/碳复合材料[Li3V2(PO4)3/C]是常用的电极材料，其制备流程如下：
①复合材料中V的化合价为________，C的作用是____________。
②V2O5与H2C2O4反应生成V2(C2O4)3的化学方程式为____________；“洗涤”时用乙醇而不用水的目的是________________。
③锂离子电池是一种二次电池，又称“摇椅”电池。若用和LixC6和Li3V2(PO4)3/C做电极，放电时的电池总反应为LixC6＋Li3－xV2(PO4)3= Li3V2(PO4)3+C6，则电池充电时阳极的电极反应式为___________。
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】【题目】一定温度下，反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)达到化学平衡状态的标志是
A. c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2
B. N2、H2和NH3的物质的量分数不再改变
C. N2与H2的物质的量之和是NH3的物质的量的2倍
D. 单位时间里每增加lmolN2，同时增加3molH2
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】已知X、Y、Z、W四种元素是元素周期表中连续三个不同短周期的元素，且原子序数依次增大。X、W同主族，Y、Z为同周期的相邻元素。W原子的质子数等于Y、Z原子最外层电子数之和。Y的氢化物分子中有3个共价键。Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。试推断：
（1）X、Y、Z、W四种元素的符号： X________、Y__________、Z____________、W、________
（2）由以上元素中的两种元素组成的能溶于水且水溶液显碱性的化合物的电子式分别为__________________，______________________。
（3）由X、Y、Z所形成的离子化合物是________________，它与W的最高氧化物的水化物的浓溶液加热时反应的离子方程式是________________________________________。
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【题目】研究化学反应中的能量变化有重要意义。请根据学过的知识回答下列问题：
Ⅰ.化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知：N≡N键的键能是948.9 kJ·mol－1，H—H键的键能是436.0 kJ·mol－1；N—H键的键能是391.55 kJ·mol－1。则N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g) ΔH＝______________
Ⅱ.下图是镁铝原电池请写出甲的电池总反应______________ ，乙池铝极的电极反应式______________
Ⅲ.下图是一个化学过程的示意图，回答下列问题：
（1）乙装置中电极A的名称是__________
（2）甲装置中通入CH4的电极反应式为 ________________________________________________
（3）一段时间，当丙池中产生224 mL(标准状况下)气体时，均匀搅拌丙池，所得溶液在25 ℃时的pH＝________(已知：NaCl溶液足量，电解后溶液体积为1000 mL)。
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【题目】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增，a、b、c、d、e、f是由这些元素成的化合物，d是淡黄色粉末，m为元素Y的单质，通常为无色无味的气体。上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 简单离子半径：Z<Y
B. d中既含有离子键又含有共价键， 其中阳离子和阴离子的数目之比为2:1
C. 简单气态氢化物的热稳定性：Y>X
D. 由上述4种元素组成的化合物的水溶液一定显酸性
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】从淡化海水中提取溴的流程如下：
下列有关说法不正确的是( )
A.X可用
饱和溶液
B.步骤Ⅲ发生的离子反应为
C.工业上每获得1 mol
，至少需要消耗标准状况
22.4 L
D.步骤Ⅳ涉及的操作有萃取、分液和蒸馏
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【题目】某固体混合物含NH4I、NaHCO3、AlCl3、MgBr2、FeCl2中的几种,为确定该固体混合物的成分及各组成成分的物质的量之比,现进行如下实验。
实验Ⅰ:
(1)无色气体为_______。
(2)该固体混合物的成分为_______。
实验Ⅱ:取一定量的该固体混合物溶于水配成1 L溶液,并向该混合溶液中通入一定量的Cl2,测得溶液中几种阴离子(分别用A-，B-，C-表示)的物质的量与通入Cl2体积的关系如表所示。
(3)a=____。
(4)原固体混合物中各组成成分的物质的量之比为_________。
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【题目】用惰性电极电解，阳离子交换膜法电解饱和食盐水具有综合能耗低、环境污染小等优点。生产流程如下图所示：
(1)电解饱和食盐水的化学方程式为______；
(2)电解结束后，能够脱去阳极液中游离氯的试剂或方法是_________(填字母序号)。
a．Na2SO4b．Na2SO3 c．热空气吹出d．降低阳极区液面上方的气压
(3)食盐水中的I-若进入电解槽，可被电解产生的Cl2氧化为ICl，并进一步转化为IO3-，IO3-可继续被氧化为高碘酸根(IO4-)，与Na+结合生成溶解度较小的NaIO4沉积于阳离子交换膜上，影响膜的寿命。
①从原子结构的角度判断ICl中碘元素的化合价应为________。
②NaIO3被氧化为NaIO4的离子方程式为_________；
(4)在酸性条件下加入NaClO溶液，可将食盐水中的I-转化为I2，再进一步除去。通过测定体系的吸光度，可以检测不同pH下I2的生成量随时间的变化，如图所示。已知：吸光度越高表明该体系中c(I2)越大。
用离子方程式解释10min时不同pH体系吸光度不同的原因：______；
②pH=4.0时，体系的吸光度很快达到最大值，之后快速下降。吸光度快速下降的可能原因：______；
③研究表明食盐水中I-含量≤0.2mgL-1时对离子交换膜影响可忽略。现将1m3含I-浓度为1.47mgL-1的食盐水进行处理，为达到使用标准，理论上至少需要0.05molL-1NaClO溶液___L。(已知NaClO的反应产物为NaCl，溶液体积变化忽略不计)
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