【題目】利用電化學(xué)原理，將NO2、O2和熔融KNO3制成燃料電池，模擬工業(yè)電解法來(lái)處理含Cr2O廢水，如下圖所示；電解過(guò)程中溶液發(fā)生反應(yīng)：Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。

（1）甲池工作時(shí)，NO2轉(zhuǎn)變成綠色硝化劑Y，Y是N2O5，可循環(huán)使用。則石墨Ⅰ是電池的________極；石墨Ⅰ附近發(fā)生的電極反應(yīng)式為__________________________________。

（2）工作時(shí)，甲池內(nèi)的NO向___________極移動(dòng)(填“石墨Ⅰ”或“石墨Ⅱ”)；在相同條件下，消耗的O2和NO2的體積比為____________。

（3）乙池中Fe(Ⅰ)棒上發(fā)生的電極反應(yīng)為_________________________________。

（4）若溶液中減少了0.01 mol Cr2O，則電路中至少轉(zhuǎn)移了___________mol電子。

【答案】 負(fù) NO2＋NO－e－===N2O5 石墨Ⅰ 1∶4 Fe－2e－===Fe2＋ 0.12

【解析】(1)甲池工作時(shí)，NO2轉(zhuǎn)變成N2O5，說(shuō)明氮元素的化合價(jià)升高，石墨Ⅰ為負(fù)極，電極反應(yīng)式為NO2+NO3--e-=N2O5，石墨Ⅱ?yàn)檎龢O，故答案為：負(fù)；NO2+NO3--e-=N2O5；

(2)由于石墨Ⅰ為負(fù)極，原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，根據(jù)得失電子守恒計(jì)算1molO2反應(yīng)中轉(zhuǎn)移4mol電子，4molNO2轉(zhuǎn)變成N2O5，轉(zhuǎn)移4mol電子，相同狀況下氣體的體積比等于物質(zhì)的量之比，故O2和NO2的體積比為1：4，故答案為：石墨Ⅰ；1：4；

(3)由于石墨Ⅰ為負(fù)極，故Fe(Ⅰ)為陽(yáng)極，鐵失去電子生成亞鐵離子，電極反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+，故答案為：Fe-2e-=Fe2+；

(4) 根據(jù)Cr2O72-＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，0.01molCr2O72-能夠氧化0.06mol Fe2＋，即電解過(guò)程中需要生成0.06mol Fe2＋，Fe(I)為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為Fe-2e-= Fe2＋，故轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.06mol×2= 0.12mol，故答案為：0.12。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列關(guān)于Cl、N、S等非金屬元素單質(zhì)及其化合物的說(shuō)法正確的是

A. 實(shí)驗(yàn)室可用濃硫酸干燥氨氣

B. 陶瓷、水晶、水泥、玻璃都屬于硅酸鹽產(chǎn)品

C. 漂白粉變質(zhì)后的殘留固體有碳酸鈣

D. 單質(zhì)氯氣及單質(zhì)硫與鐵反應(yīng)生成的產(chǎn)物中，鐵的化合價(jià)相同

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】基態(tài)原子的核外電子排布為4d105s1的元素應(yīng)在（ ）

A.s區(qū)、第五周期、ⅠA族B.ds區(qū)、第五周期、ⅠB族

C.d區(qū)、第四周期、ⅠB族D.ds區(qū)、第五周期、ⅠA族

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】鋼鐵是目前應(yīng)用最廣泛的金屬材料，了解鋼鐵腐蝕的原因與防護(hù)方法具有重要意義，對(duì)鋼鐵制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可適當(dāng)延長(zhǎng)其使用壽命。

（1）抗腐蝕處理前，生產(chǎn)中常用鹽酸來(lái)除鐵銹。現(xiàn)將一表面生銹的鐵件放入鹽酸中，當(dāng)鐵銹除盡后，溶液中發(fā)生的化合反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。

（2）利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。

①若X為碳棒，為減緩鐵件的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于________________處。

②若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為__________。

（3）圖中若X為粗銅，容器中海水替換為硫酸銅溶液，開關(guān)K置于N處，一段時(shí)間后，當(dāng)鐵件質(zhì)量增加3.2 g時(shí)，X電極溶解的銅的質(zhì)量____3.2 g(填“<”“>”或“＝”)。

（4）圖中若X為銅，容器中海水替換為FeCl3溶液，開關(guān)K置于M處，銅電極發(fā)生的反應(yīng)是______________________，若將開關(guān)K置于N處，發(fā)生的總反應(yīng)是_______________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列實(shí)驗(yàn)裝置（夾持和尾氣處理裝置已省略）進(jìn)行的相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ā　。?/span>

A. 利用甲裝置，驗(yàn)證SO2具有還原性

B. 利用乙裝置，驗(yàn)證元素的非金屬性：Cl>C>Si

C. 利用丙裝置，進(jìn)行SO2的干燥、收集、尾氣處理

D. 利用丁裝置，驗(yàn)證濃H2SO4具有脫水性、強(qiáng)氧化性，SO2具有漂白性、還原性

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】為探究H2O2制備氧氣,生成氧氣速率的影響因素，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

反應(yīng)物

催化劑

甲

試管中加入3 mL 2% H2O2溶液和3滴蒸餾水

無(wú)

乙

試管中加入3 mL 5% H2O2溶液和3滴蒸餾水

無(wú)

丙

試管中加入3 mL 5% H2O2溶液和3滴蒸餾水

1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液

丁

試管中加入3 mL 5% H2O2溶液和3滴稀鹽酸溶液

1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液

戊

試管中加入3 mL 5% H2O2溶液和3滴NaOH溶液

1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液

[查閱資料] 過(guò)氧化氫(H2O2)，其水溶液俗稱雙氧水，常溫下是一種無(wú)色液體，性質(zhì)比較穩(wěn)定。在加熱的條件下，它能分解生成氧氣。研究表明，將新制的5%的H2O2溶液加熱到65 ℃時(shí)就有氧氣放出，加熱到80 ℃時(shí)就有較多氧氣產(chǎn)生。

（1）實(shí)驗(yàn)丙、實(shí)驗(yàn)丁和實(shí)驗(yàn)戊的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/span>_____________________________________。

（2）請(qǐng)根據(jù)該同學(xué)查閱的資料分析H2O2的性質(zhì)，解釋實(shí)驗(yàn)甲和實(shí)驗(yàn)乙能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/span>______

（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中該同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)丙、丁、戊中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行收集，并在2分鐘內(nèi)6個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)注射器內(nèi)氣體進(jìn)行讀數(shù)，記錄數(shù)據(jù)如下表。

時(shí)間/s

20

40

60

80

100

120

氣體體積/mL

實(shí)驗(yàn)丙

9.5

19.5

29.0

36.5

46.0

54.5

實(shí)驗(yàn)丁

8.0

16.0

23.5

31.5

39.0

46.5

實(shí)驗(yàn)戊

15.5

30.0

44.5

58.5

71.5

83.0

①對(duì)實(shí)驗(yàn)丁，20～40 s的反應(yīng)速率v1＝_____mL·s－1,100～120 s的反應(yīng)速率v2＝_____mL·s－1。不考慮實(shí)驗(yàn)測(cè)量誤差，二者速率存在差異的主要原因是_____________________________________。

②如圖是根據(jù)實(shí)驗(yàn)收集到最大體積的氣體時(shí)所用時(shí)間繪制的圖像。曲線c表示的是實(shí)驗(yàn) ______(填“丙”“丁”或“戊”)。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下表是元素周期表的一部分，其中每個(gè)數(shù)字序號(hào)代表一種短周期元素。

回答下列問(wèn)題：

（l）寫出②的元素名稱_______；

（2）元素⑥的氫化物的化學(xué)式是_______；

（3）將①、②和③三種元素相比較，非金屬性最強(qiáng)的是_______（填元素符號(hào)）；

（4）元素④和元素⑤的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物在溶液中相互反應(yīng)的離子方程式是___________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( )

A. 正極反應(yīng)中有CO2生成

B. 微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移

C. 質(zhì)子通過(guò)交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)

D. 電池總反應(yīng)為C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列各組離子在溶液中能大量共存的是

A. Mg2+、K+、OH- B. Ba2+、Na+、SO42-

C. K+、HCO3-、OH- D. K+、Cu2+、NO3-

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