2018版高中化学复习题: 高考重要填空逐空特训五 电化学填空特训
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专题13 电化学综合应用1.【2015上海化学】(12分)氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。
下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。
完成下列填空:(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式。
(2)离子交换膜的作用为、。
(3)精制饱和食盐水从图中位置补充,氢氧化钠溶液从图中位置流出。
(选填“a”、“b”、“c”或“d”)(4)KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2,还生成CO2和KHSO4等物质。
写出该反应的化学方程式。
(5)室温下,0.1 mol/L NaClO溶液的pH 0.1 mol/L Na2SO3溶液的pH。
(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
浓度均为0.1 mol/L 的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中,SO32–、CO32–、HSO3–、HCO3–浓度从大到小的顺序为。
已知:H2SO3K i1=1.54×10-2K i2=1.02×10-7HClO K i1=2.95×10-8H2CO3K i1=4.3×10-7K i2=5.6×10-11【答案】(1)2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-(2)阻止OH-进入阳极室,与Cl2发生副反应2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O 阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。
(3)a d(4)2KClO3+ H2C2O4+ 2H2SO4=== 2ClO2+2CO2+2KHSO4+2H2O(5)大于SO32–>CO32–>HCO3–>HSO3–【解析】(1)电解饱和食盐水时,溶液中的阳离子H+在阴极得到电子变为H2逸出,使附近的水溶液显碱性,溶液中的阴离子Cl-在阳极失去电子,发生氧化反应。
产生Cl2。
反应的离子方程式是2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-。
1.近年来AIST 报告正在研制一种“高容量、低成本”锂铜空气燃料电池,该电池通过一种复杂的铜腐蚀现象产生电力,整个反应过程中,铜相当于催化剂,装置如图所示。
下列说法不正确的是A. 放电时,Li+透过固体电解质向Cu极移动B. 放电时,正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-C. 空气的作用是把铜表面氧化为Cu2OD. 锂电极减轻1.4g 时,至少需通入空气约5.6L (标准状况下)【答案】B2.一定条件下,利用如图所示装置可实现有机物的储氢,下列有关说法正确的是()A. 气体X是氢气,电极E是阴极B. H+由左室进入右室,发生还原反应C. 该储氢过程就是C6H6与氢气反应过程D. 电极D的电极反应式为C6H6+6H++6e-=C6H12【答案】D点睛:本题考查电解池工作原理的应用,掌握电化学反应原理,利用好图示及题干提供的信息,是解题的关键。
电化学知识包括原电池和电解池,首先要确定装置是原电池还是电解池,注意观察题给信息结合实验装置图判断。
电解池工作时,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
结合电解质溶液的酸碱性及交换膜的特点书写电极反应式,如本题D项;根据电性作用原理:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引确定电解质溶液中离子移动的方向,如本题B项。
3.一种锂铜可充电电池,工作原理如图。
在该电池中,非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON)隔开。
下列说法不正确的是A. 陶瓷片允许Li+通过,不允许水分子通过B. 放电时,N为电池的正极C. 充电时,阴极反应为:Li+ +e-=LiD. 充电时,接线柱A应与外接电源的正极相连【答案】D【解析】A,根据图示,陶瓷片允许Li+通过,Li能与水反应生成LiOH和H2,Li电极不能与水接触,陶瓷片不允许水分子通过,A项正确;B,放电时Li+由M电极向N电极迁移,M为负极,N为电池的正极,B 项正确;C,放电时M为负极,M极电极反应式为Li-e-=Li+,充电时M为阴极,电极反应式为Li++e-=Li,C项正确;D,充电时M为阴极,接线柱A应与外接电源的负极相连,D项错误;答案选D。
2018高考化学二轮(通用)选择题和填空题训练(三)及答案一、选择题1.(2017-高三上学期精英对抗赛理综)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素。
m、n、p是由这些元素组成的二元化合物,r是元素Y的常见单质,能使带火星的木条复燃,q的水溶液呈碱性,常温下0.01 mol-L 1 s溶液的pH为12, q、s的焰色反应均呈黄色。
上述物质的转化关系如图所示。
下列说法正确的是()A.原子半径:W<X<Y<ZB.通常状况下,X的氢化物可能呈气态、液态或固态C.Y的氢化物的沸点比Z的氢化物的沸点高D.由W、X、Y、Z四种元素只能组成一种化合物答案B解析r能使带火星的木条复燃,说明r是氧气,即Y是O, s溶液的焰色反应呈黄色,说明含有钠元素,且常温下0.01 mol-L_1溶液的pH=12,说明s属于强碱,即NaOH, q的水溶液显碱性,且q的焰色反应呈黄色,说明含有钠元素,可能是碳酸钠或碳酸氢钠,因此推出四种元素分别是H、C、0、Na。
A项,半径大小比较,一看电子层数,电子层数越多,半径越大,二看原子序数,电子层数相同,半径随原子序数的递增而减小,因此半径大小顺序是Na>C>O>H,故错误;B项,仅含碳氢两种元素的化合物是姪,且随碳原子数的增多,其状态变化是由气态、液态到固态,故正确;C项,Y的氢化物是HgO,属于共价化合物,属于分子晶体,Z的氢化物是NaH,属于离子晶体,离子晶体的熔、沸点比分子晶体的高,故错误;D项,可以组成NaHCO3、NaHC2O4> CHsCOONa 等,故错误。
2.(2017-郑州、平顶山、濮阳市高三第二次质量预测)X、Y、Z是短周期元素,原子半径的大小为r(Y)>r(X)>XZ),三种元素的原子序数之和为15; X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下可发生下图转化关系。
其中R为10电子分子,是一种常见的无机溶剂。
一次电池课后练习(1)1.被称之为“软电池”的纸质电池,采用一个薄层纸片作为传导体,在其一边镀锌,而在其另一边镀二氧化锰。
电池总反应为Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnO(OH)。
下列说法正确的是( )A.电池正极反应式为2MnO2+2H2O+2e-===2MnO(OH)+2OH-B.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极C.当0.1 mol Zn完全溶解时,流经电解液的电子个数为1.204×1023D.该电池反应中二氧化锰起催化作用2.据报道,美国正在研究用锌电池取代目前广泛使用的铅蓄电池,锌电池具有容量大、污染少等优点,其电池反应为2Zn+O2===2ZnO,其原料为锌粉、电解液和空气。
则下列叙述正确的是()A.锌为正极,空气进入负极B.负极反应为Zn-2e-===Zn2+C.正极发生氧化反应D.电解液是酸溶液3.碱性——锌锰电池工作时的总方程式为:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2。
下列有关碱性锌锰电池的说法正确的是()A.碱性锌锰电池是二次电池B.正极反应式为:MnO2+H2O+e-―→MnOOH+OH-C.连续工作后的碱性锌锰电池中电解液的pH将减小D.工作中,每转移0.2 mol电子时,负极质量减轻6.5 g4.在盛有稀硫酸的烧杯中放入导线连接的铜片和锌片,下列叙述正确的是( )A.正极附近的SO离子浓度逐渐增大B.电子通过导线由铜片流向锌片C.正极有O2放出D.铜片上有H2放出5.某学生设计一水果电池:他把一铁钉和碳棒用导线连接好,然后将铁钉和碳棒平行插入一新鲜西红柿中,再在导线中接一个灵敏电流计。
据此下列叙述正确的是()A.电流计指针不会发生偏转B.铁钉会被腐蚀C.碳棒作负极D.铁钉表面有气体逸出6.碱性电池具有容量大,放电电流大的特点,因而得到广泛应用。
锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:Zn+2MnO2+2H2O===Zn(OH)2+2MnOOH下列说法错误的是()A.电池工作时,锌失去电子B.电池正极的电极反应式为:2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极D.外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量理论上减少6.5 g7.铝-空气电池具有体积小、能量大,污染少等优点,是电动自行车和电动汽车比较理想的电源。
2018年北京高三化学一轮复习电化学复习(专题训练)问题:例1:已知在酸性条件下发生的反应为AsO3-4+2I-+2H+===AsO3-3+I2+H2O,在碱性条件下发生的反应为AsO3-3+I2+2OH-===AsO3-4+H2O+2I-。
设计如图装置(C1、C2均为石墨电极),分别进行下述操作:Ⅰ.向B烧杯中逐滴加入浓盐酸Ⅱ.向B烧杯中逐滴加入40% NaOH溶液结果发现电流表指针均发生偏转。
试回答下列问题:(1)两次操作中指针为什么发生偏转?(2)两次操作过程中指针偏转方向为什么相反?试用化学平衡移动原理解释之。
(3)操作Ⅰ过程中C1棒上发生的反应为____________________________________________;(4)操作Ⅱ过程中C2棒上发生的反应为____________________。
(5)操作Ⅱ过程中,盐桥中的K+移向______烧杯溶液(填“A”或“B”)。
强化训练1、下列与金属腐蚀有关的说法中,不正确...的是()A.钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀B.电化学腐蚀一般可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀C.金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化的过程D.铝具有很强的抗腐蚀能力,是因为其不易与氧气发生反应2、某同学组装了如图所示的原电池装置,下列叙述中正确是()A.电流方向:电极Ⅱ→→电极ⅠAB.电极Ⅱ逐渐溶解C.电极Ⅰ上发生还原反应D.盐桥中装有含氯化钾的琼脂,Cl¯向右池移动3、下列叙述中正确的是A .图①中正极附近溶液pH 降低B .图①中电子由Zn 流向Cu ,盐桥中的Cl —移向CuSO 4溶液C .图②正极反应是O 2+2H 2O +4e¯ 4OH¯D .图②中加入少量K 3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成4、某可充电的锂离子电池以LiMn 2O 4为正极,嵌入锂的碳材料为负极,含Li +导电固体为电解质。
放电时的电池反应为:Li+LiMn 2O 4==Li 2Mn 2O 4。
绝密★启用前 2018版化学(苏教版)高考总复习专题五对接高考精练--元素周期律和元素周期表 试卷副标题 xxx 注意事项: 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I 卷(选择题) 请点击修改第I 卷的文字说明 一、单选题 1.X 、Y 、Z 均为短周期元素,X 、Y 处于同一周期,X 、Z 的最低价离子分别为X 2-和Z -,Y +和Z -具有相同的电子层结构。
下列说法正确的是( ) A .原子最外层电子数:X >Y >Z B .单质沸点:X >Y >Z C .离子半径:X 2->Y +>Z - D .原子序数:X >Y >Z 2.下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是( ) A .酸性:H 2SO 4>H 3PO 4 B .非金属性:Cl>Br C .碱性:NaOH>Mg(OH)2 D .热稳定性:Na 2CO 3>NaHCO 3 3.下列说法正确的是( ) A .I 的原子半径大于Br ,HI 比HBr 的热稳定性强 B .P 的非金属性强于Si ,H 3PO 4比H 2SiO 3的酸性强 C .Al 2O 3和MgO 均可与NaOH 溶液反应 D .SO 2和SO 3混合气体通入Ba(NO 3)2溶液可得到BaSO 3和BaSO 4 4.短周期元素W 、X 、Y 、Z 的原子序数依次增加。
m 、p 、r 是由这些元素组成的二元化-………订……………※※线※※内※※答………订……………1r 溶液的pH 为2,s 通常是难溶于水的混合物。
上述物质的转化关系如图所示。
下列说法正确的是( ) A .原子半径的大小W<X<Y B .元素的非金属性Z>X>Y C .Y 的氢化物常温常压下为液态 D .X 的最高价氧化物的水化物为强酸5.甲~庚等元素在周期表中的相对位置如下表,己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性,甲和丁在同一周期,甲原子最外层与最内层具有相同电子数。
填空题5电化学填空特训1.(1)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。
阳极的电极反应式是__________ 。
(2)制备KMnO4的最佳方法的电解法,工业上以K2MnO4的水溶液为电解液,以镍板(不参与反应)为阳极,铁板为阴极进行电解,阳极的电极反应式是____________ 。
解析(1)由题意知,阳极放电离子是Mn2+。
电极反应式为:Mn2+-2e-+2H2O===MnO2+4H+。
(2)由题意知,阳极放电离子是MnO2-4。
电极反应式为:2MnO2-4-2e-===2MnO-4。
答案(1)Mn2+-2e-+2H2O===MnO2+4H+(2)2MnO2-4-2e-===2MnO-42.电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3的工作原理如图:产品室中制备H3BO3的离子方程式:__________________________。
解析M室消耗OH-生成H+,移向产品室,B(OH)-4移向产品室发生反应生成H3BO3,产品室中的发生反应:B(OH)-4+H+===H3BO3+H2O。
答案B(OH)-4+H+===H3BO3+H2OLiMn2O4+C(0<x<1)充3.锰酸锂可充电电池的总反应为:Li1-x Mn2O4+Li x C放电充电电时,电池的阳极反应式为______________________,若此时转移1 mol e-,则石墨电极将增重________g。
废旧锰酸锂电池可能残留有单质锂,拆解不当易爆炸、着火,为了安全,对拆解环境的要求是_____________________________。
解析根据总反应式Li1-x Mn2O4+Li x C放电充电LiMn2O4+C(0<x<1)可知,充电时阳极LiMn2O4失去电子生成Li1-x Mn2O4,阳极反应式为:LiMn2O4-x e-===Li1-x Mn2O4+x Li+;充电时,若转移1 mol e-,则石墨电极上产生1 mol Li,增重的质量为:1 mol×7 g/mol=7 g,废旧电池可能残留有单质锂,拆解不当易爆炸、着火,预防着火,就要让物质与氧气隔绝,同时锂是活泼性金属,与水反应放热,所以也要隔绝水,即拆解环境保持干燥,拆解下的锂隔绝空气保存。
高考填空题逐空特训题组一 无机物的化学式、电子式、命名及化合价专练 1.写出下列含氯化合物的名称及氯元素的化合价: (1)ClO 2 (2)HClO 4 (3)KClO 3 (4)NaClO 2 (5)NaClO 答案 (1)二氧化氯 +4 (2)高氯酸 +7(3)氯酸钾 +5 (4)亚氯酸钠 +3 (5)次氯酸钠 +1 2.关于下列含氮化合物,根据题目要求填空:(1)硝酸酸酐的化学式为 ,其中氮元素的化合价为 。
(2)N 2O 4中氮元素的化合价为 ,将N 2O 4通入足量水中产物的化学式分别为 、 。
(3)NaNO 2是一种食品防腐剂,其名称为 。
(4)KCN 的名称 ,电子式 ,碳元素的化合价 。
(5)联氨(N 2H 4)的电子式 ,氮元素的化合价 。
答案 (1)N 2O 5 +5 (2)+4 HNO 3 NO(3)亚硝酸钠 (4)氰化钾 K +[··C ⋮⋮N ··]- +2 (5)H··N ··H ····N ··H ····H -23.磷有多种化合物,按要求对下列含磷化合物填空:(1)H 3PO 4是三元中强酸,磷酸钙是磷矿石的成分之一,其化学式为 。
(2)H 3PO 3是二元弱酸,其化学名称为 ,Na 2HPO 3属于 (填“正”“酸式”或“碱式”)盐,其中磷元素的化合价为 ,Na 2HPO 3溶于水显 (填“中”“酸”或“碱”)性,用离子方程式表示原因: 。
(3)H 3PO 2是一元弱酸,其在水溶液中的电离方程式为 ; NaH 2PO 2的化学名称为 ,其水溶液显 (填“酸”“碱”或“中”)性。
答案 (1)Ca 3(PO 4)2(2)亚磷酸 正 +3 碱 HP O 32-+H 2OH 2P O 3-+OH -(3)H 3PO 2H ++H 2P O 2- 次磷酸钠 碱4.锰有多种化合物,按要求填空: (1)写出下列化合物的化学式。
专项训练(四)电化学基础1.某化学兴趣小组为了探究铬和铁的活泼性,设计如图所示装置,下列推断合理的是()A.若铬比铁活泼,则电子经外电路由铁电极流向铬电极B.若铬比铁活泼,则铁电极反应式为2H++2e-===H2↑C.若铁比铬活泼,则溶液中H+向铁电极迁移D.若铁电极附近溶液pH增大,则铁比铬活泼解析:若铬比铁活泼,则铬为负极,铁为正极,电子由负极(铬)流向正极(铁),正极反应式为2H++2e-===H2↑,A项错误,B项正确;若铁比铬活泼,则铁为负极,铬为正极,溶液中的H+在正极(铬)得电子,H+向铬电极迁移,C项错误;铁电极附近pH增大,说明H +在铁电极得电子生成H,铁电极为正极,铬为负极,D项错误。
2答案:B2.如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。
下列说法不正确的是()A.电流由O2所在的铂电极流出B.O2所在的铂电极处发生还原反应C.该电池的负极反应式为:CH3CH2OH+3H2O-12e-===2CO2↑+12H+D.微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量解析:燃料电池,燃料在负极反应,氧气在正极反应。
氧气在正极发生还原反应,电流由正极流向负极,A、B正确;由图可知负极反应物为CH3CH2OH(碳平均显-2价),生成物为CH3COOH(碳平均显0价),由质子交换膜可知溶液呈酸性,负极的电极反应式为:CH3CH2OH-4e-+H2O===CH3COOH+4H+,C项错误。
答案:C3.某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl2===2AgCl。
下列说法正确的是() A.正极反应式为AgCl+e-===Ag+Cl-B.放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C.若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变D.当电路中转移0.01 mol e-时,交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子解析:在原电池中负极发生氧化反应,正极发生还原反应,故由总反应式可知,负极反应为:2Ag-2e-+2Cl-===2AgCl,正极反应为:Cl2+2e-===2Cl-,A项错误;由于电解质溶液中含有大量Cl-,故放电时,Ag+在交换膜左侧即与Cl-反应生成AgCl沉淀,B项错误;用NaCl溶液代替盐酸,电池总反应不变,C项错误;电路中转移0.01 mol e-时,交换膜左侧溶液有0.01 mol Cl-参与反应生成AgCl沉淀,还有0.01 mol H+通过阳离子交换膜进入右侧溶液,D项正确。
电化学填空题第II卷(非选择题)1.某实验小组用以下几个实验装置探究电化学过程对金属与稀硫酸反应速率的影响, 烧杯中都盛有稀H2SO4。
试回答:(1)B装置中Cu电极上的电极反应式为,D装置中Fe电极上的电极反应式为。
(2)D装置中的实验现象有,若用电流表测量反应时通过导线的电子流量为0.2mol,则Fe电极的质量变化为。
(3)B、C两个装置中Fe片被腐蚀的速率更快的是(填B或C)。
【答案】(1) 2H++2e-=H2 ↑,Fe-2e-=Fe2+。
(2)Cu电极上有气泡,Fe电极逐渐溶解,溶液逐渐变为浅绿色,减小5.6g。
(3)B 【解析】试题分析:(1)在B装置中由于活动性Fe>Cu,所以Cu电极为原电池的正极,在正极上的电极反应式为2H++2e-=H2↑,D装置为电解池。
由于在D装置中Fe电极与直流电源的正极相连接,所以为阳极。
在Fe电极上的发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+。
(2)在D装置中可看到的实验现象有Fe电极逐渐溶解消耗,在Cu电极上不断有气泡产生。
同时溶液逐渐由无色变为浅绿色。
若用电流表测量反应时通过导线的电子流量为0.2mol,因为Fe是+2价的金属,则Fe电极消耗的物质的量为0.1mol,由于Fed的摩尔质量为56g/mol,所以其质量变化为减少5.6g,(3)由于金属活动性Zn>Fe>Cu.所以在B装置中Fe为原电池的负极,被氧化而腐蚀;在C装置中Fe片作原电池的正极,首先被腐蚀的是活动性强的Zn,Fe被保护起来。
因此在B、C两个装置中被腐蚀的速率更快的是B。
考点:考查电化学过程对金属与稀硫酸反应速率的影响及金属的腐蚀与保护的知识。
2.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: 。
(五)电化学填空特训
1.电解CO 制备CH 4,电解质为碳酸钠溶液,工作原理如图所示,写出阴极区电极反应式________________。
答案 CO +6e -+5H 2O===6OH -+CH 4
解析 由此电解原理可知,阳极失去电子生成二氧化碳气体,加入碳酸钠,碳酸钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠,阴极CO 得到电子生成甲烷气体,据
此离子反应方程式为4CO +3CO 2-3+5H 2O===6HCO -
3+CH 4,阴极区电极反应式为CO
+6e -+5H 2O===6OH -+CH 4。
2.工业上用镍作为阳极,电解0.05~0.1 mol ·L -1NiCl 2溶液与一定量NH 4Cl 组成的混合溶液,可得到高纯度、球形的超细镍粉。
当其他条件一定时,NH 4Cl 的浓度对阴极电流效率及镍的成粉率的影响如图所示。
NH 4Cl 的浓度最好控制为________;当NH 4Cl 浓度大于15 g ·L -1时,阴极有气体生成,导致阴极电流效率降低,写出相应的电极反应式:____________。
答案 10 g ·L -1 2H ++2e -===H 2↑(或2NH +4+2H 2O +2e -===H 2↑+2NH 3·H 2O)
解析 对阴极电流效率和镍的成粉率达到最大,根据图示,NH 4Cl 的浓度为10 g ·L -1,根据电解原理,阴极产生的气体是H 2,因此电极反应式为2H ++2e -===H 2↑。
3.电化学在生产生活中有广泛的应用。
(1)高铁电池因其储电容量大而开始应用于电动汽车。
已知该电池放电时的总反应为2K 2FeO 4+3Zn===Fe 2O 3+ZnO +2K 2ZnO 2,则电解质溶液可能为________(填字母)。
A .KOH 溶液
B .H 2SO 4
C .稀HNO 3
(2)甲醇燃料电池能大幅度地提高甲醇的利用率,其工作原理如图1所示,电解质是掺杂了Y 2O 3的ZrO 2晶体,它能传导O 2-。
工作时O 2-向________(填“正极”或“负极”)移动,负极的电极反应式为________________。
(3)铝-空气电池装置如图2所示,该电池的负极是________(填“铝电极”或“空气电极”),毎消耗0.54 g Al ,需消耗标准状况下的空气______L(设空气中O 2的体积分数为20%)。
答案 (1)A (2)负极 CH 3OH +3O 2--6e -===CO 2+2H 2O (3)铝电极 1.68 解析 (1)根据电池放电时的总反应为2K 2FeO 4+3Zn===Fe 2O 3+ZnO +2K 2ZnO 2,生成物Fe 2O 3、ZnO 能够被酸溶解,电解质溶液应该选KOH 溶液。
(2)甲醇燃料电池中充入甲醇的电极是负极,通入氧气的电极是正极,工作时O 2-向负极移动,负极上甲醇发生氧化反应,电极反应式为CH 3OH +3O 2--6e -===CO 2+2H 2O 。
(3)铝-空气电池的负极是铝电极,空气电极是正极;0.54 g Al 的物质的量为0.54 g
27 g ·mol -1=0.02 mol ,反应后转移电子0.06 mol ,需要氧气的物质的量
为0.06 mol 4
=0.015 mol ,需消耗标准状况下的空气的体积为0.015 mol ×22.4
L ·mol -1÷20%=1.68 L 。
4.一种三室微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化,其工作原理如图所示:
(1)中间室的Cl -
移向________(填“左室”或“右室”),处理后的含硝酸根废水的pH________(填“降低”或“升高”)。
(2)若图中有机废水中有机物用C 6H 12O 6表示, 请写出左室发生反应的电极反应式:________________。
答案 (1)左室 升高 (2)C 6H 12O 6-24e -+6H 2O===6CO 2↑+24H +
解析 由图可知,左室中有机物被氧化为二氧化碳气体,所以左室为燃料电池的负极区;右室中硝酸根被还原为氮气,右室为正极区,电池工作时,中间室海水中的阴离子(主要为氯离子)向负极区移动,阳离子(主要为钠离子)向正极区移动,实现了海水的淡化。
(1)中间室的Cl -移向左室,正极的电极反应
为2NO -3+10e -+6H 2O===N 2+12OH -
,所以处理后的含硝酸根废水的pH 升高。
(2)
有机废水中有机物用C 6H 12O 6表示,左室发生反应的电极反应式为C 6H 12O 6-24e -+6H 2O===6CO 2↑+24H + 。
5.某高校的研究人员研究出一种方法,可实现水泥生产时CO 2零排放,其基本原理如图所示:
上述电解反应在温度小于900 ℃时进行,碳酸钙先分解为CaO 和CO 2,电解
质为熔融碳酸盐及碳酸钙,阴极的电极反应式为3CO 2+4e -===C +2CO 2-3,则阳极
的电极反应式为。