【題目】如圖所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理，其中乙裝置中X為陽(yáng)離子交換膜。請(qǐng)按要求回答相關(guān)問(wèn)題：

（1）甲烷燃料電池負(fù)極反應(yīng)式是__________________；

（2）石墨(C)極的電極反應(yīng)式為________________________；

（3）若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，有2.24 L氧氣參加反應(yīng)，則乙裝置中鐵極上生成的氣體體積為________L ，丙裝置中陰極析出銅的質(zhì)量為________g；

（4）某同學(xué)利用甲烷燃料電池設(shè)計(jì)電解法制取Fe(OH)2的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)，用于制Fe(OH)2，使用硫酸鈉作電解質(zhì)溶液，陽(yáng)極選用________作電極。

【答案】CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O 2Cl--2e-=Cl2↑ 4.48L 12.8 鐵

【解析】

試題（1）甲烷燃料電池，甲烷在負(fù)極反應(yīng)，方程式：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。

（2）甲中氧氣一極為正極，甲烷一極為負(fù)極，故乙中鐵極為陰極，石墨為陽(yáng)極，反應(yīng)：2Cl--2e-=Cl2。

（3）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24 L氧氣物質(zhì)的量=0.1mol，轉(zhuǎn)移電子0.4mol，鐵極反應(yīng)：2H++2e-=H2，故生成0.2mol氫氣，體積=0.2×22.4=4.48L；據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等，丙中陰極反應(yīng)：Cu2++2e-=Cu，析出銅物質(zhì)的量是0.2mol，質(zhì)量=0.2×56=12.8g。

（4）為生成二價(jià)鐵，陽(yáng)極需用鐵作電極。

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】以鎳廢料(主要成分為鎳鐵合金，含少量銅)為原料，生產(chǎn)NiO的部分工藝流程如下：

已知：下表列出了幾種金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開(kāi)始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol·L－1計(jì)算)。

氫氧化物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Ni(OH)2

開(kāi)始沉淀的pH

1.5

6.5

7.7

沉淀完全的pH

3.3

9.9

9.2

（1）“除鐵”時(shí)需控制溶液的pH范圍為________。

（2）“濾渣”的主要成分為________(填化學(xué)式)。

（3）“沉鎳”時(shí)得到堿式碳酸鎳[用xNiCO3·yNi(OH)2表示]沉淀。

①在隔絕空氣條件下，“煅燒”堿式碳酸鎳得到NiO，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

②“沉鎳”時(shí)，溶液pH增大，堿式碳酸鎳中Ni元素含量會(huì)增加，原因是________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】某課外興趣小組欲測(cè)定某NaOH溶液的濃度，其操作步驟如下：

①將堿式滴定管用蒸餾水洗凈后，用待測(cè)溶液潤(rùn)洗后，再注入待測(cè)溶液，調(diào)節(jié)滴定管的尖嘴部分充滿溶液，并使液面處于“0”刻度以下的位置，記下讀數(shù)；將錐形瓶用蒸餾水洗凈后，用待測(cè)溶液潤(rùn)洗錐形瓶2～3次；從堿式滴定管中放出25.00mL待測(cè)溶液到錐形瓶中。

②將酸式滴定管用蒸餾水洗凈后，立即向其中注入0.1000mol·L－1標(biāo)準(zhǔn)鹽酸，調(diào)節(jié)滴定管的尖嘴部分充滿溶液，并使液面處于“0”刻度以下的位置，記下讀數(shù)。

③向錐形瓶中滴入酚酞作指示劑，進(jìn)行滴定。滴定至終點(diǎn)，測(cè)得所耗鹽酸的體積為V1mL。

④重復(fù)以上過(guò)程，但在滴定過(guò)程中向錐形瓶中加入5mL的蒸餾水，測(cè)得所耗鹽酸的體積為V2mL。試回答下列問(wèn)題：

（1）滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為：______________________________________；

（2）滴定時(shí)邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶，眼睛應(yīng)觀察_________________________；

（3）該小組在步驟①中的錯(cuò)誤是________________，由此造成的測(cè)定結(jié)果 ______(填“偏高”或“偏低”或“無(wú)影響”)；

（4）步驟②缺少的操作是____________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】某有機(jī)物分子式為 C4H8，據(jù)此推側(cè)其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不可能的是

A. 它與乙烯可能是同系物

B. 一氯代物只有一種

C. 分子結(jié)構(gòu)中甲基的數(shù)目可能是 0、1、2

D. 等質(zhì)量CH4和C4H8分別在氧氣中完全燃燒，CH4的耗氧量小于C4H8

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】在一定條件下，在容積為2L的密閉容器中，將2 mol 氣體M和3 mol N氣體混合，發(fā)生如下反應(yīng)：2M(g) + 3N(g) x Q(g) +3R(g)，該反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，生成2.4mol R，并測(cè)得Q的濃度為0.4 mol/L，下列有關(guān)敘述正確的是

A. x值為2 B. 混合氣體的密度增大

C. N的轉(zhuǎn)化率為20% D. 平衡時(shí)N的濃度為0.3 mol/L

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖為幾種晶體或晶胞的示意圖：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）上述晶體中，粒子之間以共價(jià)鍵結(jié)合形成的晶體是____。

（2）冰、金剛石、MgO、CaCl2、干冰5種晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)椋?/span>___。

（3）NaCl晶胞與MgO晶胞相同，NaCl晶體的晶格能___(填“大于”或“小于”)MgO晶體，原因是____。

（4）每個(gè)Cu晶胞中實(shí)際占有___個(gè)Cu原子，CaCl2晶體中Ca2＋的配位數(shù)為__。

（5）冰的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于干冰，除H2O是極性分子、CO2是非極性分子外，還有一個(gè)重要的原因是_____。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】某化工廠以丙烯、乙烯為原料進(jìn)行化工生產(chǎn)的主要流程如下。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )

，其中

A．反應(yīng)①與反應(yīng)④均是取代反應(yīng)

B．反應(yīng)②與反應(yīng)③均是加成反應(yīng)

C．反應(yīng)②中產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2BrCH2CHClBr

D．反應(yīng)③、④表明硫酸是乙烯與水反應(yīng)的催化劑

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】當(dāng)前，全球資源緊張、氣候變暖已對(duì)人類(lèi)的生存和發(fā)展形成了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、倡導(dǎo)低碳生活是形勢(shì)所迫，更是大勢(shì)所趨。請(qǐng)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識(shí)研究碳及其化合物的性質(zhì)。

(1)工業(yè)上將CO2與焦炭作用生成CO，CO可用于煉鐵，其反應(yīng)原理為：

①Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=+489.0kJ·mol-1

②C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172.5 kJ·mol-1

則CO還原Fe2O3的熱化學(xué)方程式為___________。

(2)適當(dāng)條件下將CO2和H2以1:3的體積比混合合成甲醇和水：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) ΔH =-49.0 kJ·mol-1。在體積為2 L的密閉容器中，充入2 mol CO2和6 mol H2，測(cè)得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示：

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為________。

②從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，(H2)=______；氫氣的轉(zhuǎn)化率=______；能使平衡體系中n(CH3OH)增大的措施是___________。

(3)CO還可以用作燃料電池的燃料，某熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視，該電池用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO為負(fù)極燃?xì)�，空氣與CO2的混合氣為正極助燃?xì)猓湄?fù)極反應(yīng)式為：2CO-4e-+2=4CO2，則正極反應(yīng)式為__________。

(4)CO2在自然界循環(huán)時(shí)可與CaCO3反應(yīng)，CaCO3是一種難溶物質(zhì)，其Ksp =3.8×10-9。CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合(忽略混合后溶液體積的變化)，若Na2CO3溶液的濃度為2×10-4mol·L-1，則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為___________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】一種化學(xué)名為 2，4，4—三氯—2— 羥基—二苯醚的物質(zhì)(如下圖)，被廣泛應(yīng)用于肥皂、牙膏等日用化學(xué)品之中，有殺菌消毒等作用。則下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是 （ ）

A. 該物質(zhì)與 FeCl3溶液混合后不顯色

B. 該物質(zhì)中所有原子一定處于同一平面

C. 該物質(zhì)苯環(huán)上的一溴取代物有 6 種

D. 物質(zhì)的分子式為 C12H6Cl3O2

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同步練習(xí)冊(cè)答案