【题目】电化学技术在工业生产中有着重要的作用。请回答:
(1)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉。铂吸附气体的能力强,性质稳定。
①氢氧燃料电池能量转化的主要形式是__。
②负极反应式为__。
③电极表面镀铂粉的原因是__。
(2)工业级氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质,可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过),其工作原理如图所示。
①该电解槽的阳极反应式是___。
②通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因___。
③除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口___(填写“A”或“B”)导出。
【答案】化学能转变为电能 H2-2e-+2OH-=2H2O 增大电极单位面积吸附H2、O2分子数,加快反应速率 4OH--4e-=2H2O+O2↑ H+放电,促进水的电离,OH-浓度增大 B
【解析】
(1)①原电池是把化学能转化为电能的装置,故答案为:化学能转变为电能;
②氢气在负极通入,电解质溶液显碱性,则负极的电极反应式H2-2e-+2OH-=2H2O,故答案为:H2-2e-+2OH-=2H2O;
③根据题目信息“电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定”可知电极表面镀铂粉的原因是为了增大气体的吸附面积,保证气体充分参与电极反应,加快反应速率,故答案为:增大电极单位面积吸附H2、O2分子数,加快反应速率;
(2)①用阳离子交换膜电解法除去工业品氢氧化钾溶液中的杂质含氧酸根,相当于电解水,阳极发生氧化反应,故电解时阳极OH-失去电子,电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,故答案为:4OH--4e-=2H2O+O2↑;
②阴极电极反应式4H++4e-=2H2↑,其中阴极区H+放电,H+浓度减小,使得水的电离平衡向右移动促进水的电离,溶液中OH-浓度增大,阴极附近pH会增大,故答案为:H+放电,促进水的电离,OH-浓度增大;
③在阴极区聚集大量的K+和OH-,从而产生纯的KOH溶液,除杂后的KOH溶液从B口导出,故答案为:B。
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【题目】中国科学院长春应用化学研究所在甲醇(CH3OH)燃料电池方面获得新突破,研制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图所示。(已知:质子交换膜的作用是只允许H+通过;甲醇在氧气中燃烧生成CO2和H2O。)
(1)该电池工作时,b处通入的物质为__,c处通入的物质为___。
(2)该电池负极的电极反应式为__。
(3)该电池工作一段时间后,当12.8g甲醇完全反应时,有___mol电子发生转移。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】Ⅰ.某厂废水中含KCN,其浓度为0.01 mol·L-1,现用氯氧化法处理,发生如下反应(化合物中N化合价均为-3价):
KCN+2KOH+Cl2===KOCN+2KCl+H2O
(1)上述反应中被氧化的元素是________(用元素符号表示)。
(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气,请配平下列化学方程式:______________
______KOCN+______Cl2+______===______K2CO3+______N2+______KCl+______
(3)若将10 L含KCN的浓度为0.01 mol·L-1的废水中KCN氧化除去,最少需要氯气________ mol。
Ⅱ.某实验小组为了测定(3)中溶液多余Cl2的含量,常用Na2S2O3标准溶液进行定量测定。
(4)现实验室需用480 mL一定浓度的Na2S2O3溶液,配制该溶液所需玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外,还需________。
(5)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO,因此Na2S2O3常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为_________________。
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【题目】L-多巴是一种有机物,分子式为C9H11O4N,它可用于帕金森病的治疗,其结构简式为。下列关于L-多巴的叙述不正确的是( )
A.它属于α-氨基酸,既具有酸性,又具有碱性
B.它能与FeCl3溶液发生显色反应
C.它可以通过两分子间缩合形成分子式为C18H18O6N2的化合物,该化合物中有3个六元环
D.它既与酸反应又与碱反应,等物质的量的L-多巴最多消耗的NaOH与HC1的物质的量之比为1:1
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【题目】常温下,在1L0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,对于该平衡,下列叙述正确的是( )
A.加入水时,平衡向逆反应方向移动
B.加入少量NaOH固体,平衡向正反应方向移动
C.加入少量0.1mol·L-1HCl溶液,溶液中c(H+)减小
D.加入少量CH3COONa固体,平衡向正反应方向移动
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【题目】短周期元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大,Y 与 W 同族。X、Y、Z 三种原子最外层电子数的关系 为 X+Z=Y。电解 Z 与 W 形成的化合物的水溶液,产生 W 元素的气体单质,此气体同冷烧碱溶液作 用,可得到化合物 ZWX 的溶液。下列说法正确的是
A.W 的氢化物稳定性强于 Y 的氢化物
B.Z与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键
C.Z 与 Y 形成的化合物的水溶液呈碱性
D.对应的简单离子半径大小为 W >Z > X>Y
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【题目】下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25℃、101kPa):
①C4H10(g)+ O2(g)═ 4CO2(g)+5H2O(l);△H=-2 878kJ/mol
②C4H10(g)+O2(g)═ 4CO2(g)+5H2O(g);△H=-2 658kJ/mol
③C4H10(g)+ O2(g)═ 4CO(g)+5H2O(l);△H=-1 746kJ/mol
④C4H10(g)+O2(g)═ 4CO(g)+5H2O(g);△H=-1 526kJ/mol
由此判断,正丁烷的燃烧热为( )
A.2878kJ/molB.2658kJ/molC.1746kJ/molD.1526kJ/mol
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【题目】Ⅰ.能量之间可相互转化:电解食盐水制备氯气是将电能转化为化学能,而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。
限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4 (aq),CuSO4 (aq);铜片,铁片,锌片和导线
(1)完成原电池甲的装置示意图,并作相应的标注。要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。_____________
(2)以铜片为电极之一,硫酸铜溶液为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极________________
(3)甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是____________,其原因是_________________________
(4)根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为了减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在上述的材料中应选__________作阳极。
Ⅱ. CO与H2反应还可制备C2H5OH,C2H5OH可作为燃料使用,用C2H5OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下:
电池总反应为C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O,则d电极是________(填“正极”或“负极”),c电极的反应方程式为_______________________________。若线路中转移2 mol电子,则上述燃料电池,消耗的O2在标况下的体积为______ L。
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【题目】下列有关橡胶的叙述正确的是( )
A.从废轮胎上刮下的橡胶粉末可溶于有机溶剂
B.天然橡胶的成分是顺式聚异戊二烯,能溶于汽油
C.天然橡胶和杜仲胶
互为同分异构体
D.硅橡胶属于无机橡胶,是无机高分子化合物
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