以甲烷燃料電池為例來(lái)分析在不同的環(huán)境下電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)方法:
(1)酸性條件
燃料電池總反應(yīng)式:CH4+2O2===CO2+2H2O ①
燃料電池正極反應(yīng)式:O2+4H++4e-===2H2O ②
①-②×2,得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式:____________________________________。
(2)堿性條件
燃料電池總反應(yīng)式:CH4+2O2+2NaOH===Na2CO3+3H2O ①
燃料電池正極反應(yīng)式:O2+2H2O+4e-===4OH- ②
①-②×2,得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式:______________________________________。
(3)固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O2-)
燃料電池總反應(yīng)式:CH4+2O2===CO2+2H2O ①
燃料電池正極反應(yīng)式:O2+4e-===2O2- ②
①-②×2,得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式:_____________________________________。
(4)熔融碳酸鹽(如:熔融K2CO3)環(huán)境下
電池總反應(yīng)式:CH4+2O2===CO2+2H2O ①
正極電極反應(yīng)式:O2+2CO2+4e-===2CO ②
① -②×2,得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式:____________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
根據(jù)侯德榜制堿法原理并參考下表的數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)室制備純堿Na2CO3的主要步驟是:將配制好的飽和NaCl溶液倒入燒杯中加熱,控制溫度在30~35℃,攪拌下分批加入研細(xì)的NH4HCO3固體,加料完畢后,繼續(xù)保溫30分鐘,靜置、過(guò)濾得NaHCO3晶體。用少量蒸餾水洗滌除去雜質(zhì),抽干后,轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中,灼燒2小時(shí),制得Na2CO3固體。
四種鹽在不同溫度下的溶解度(g/100g水)表
0℃ | 10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ | 50℃ | 60℃ | 100℃ | |
NaCl | 35.7 | 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 | 37.0 | 37.3 | 39.8 |
NH4HCO3 | 11.9 | 15.8 | 21.0 | 27.0 | -① | - | - | - |
NaHCO3 | 6.9 | 8.1 | 9.6 | 11.1 | 12.7 | 14.5 | 16.4 | - |
NH4Cl | 29.4 | 33.3 | 37.2 | 41.4 | 45.8 | 50.4 | 55.3 | 77.3 |
①>35℃NH4HCO3會(huì)有分解
請(qǐng)回答:
(1)反應(yīng)溫度控制在30~35℃,是因?yàn)槿舾哂?5℃,則 ,若低于30℃,則 ;為控制此溫度范圍,采取的加熱方法為 。
(2)加料完畢后,繼續(xù)保溫30分鐘,目的是 。靜置后只析出NaHCO3晶體的原因是 。用蒸餾水洗滌NaHCO3晶體的目的是除去 雜質(zhì)(以化學(xué)式表示)。
(3)過(guò)濾所得的母液中含有 (以化學(xué)式表示),需加入 ,并作進(jìn)一步處理,使NaCl溶液循環(huán)使用,同時(shí)可回收NH4Cl。
(4)測(cè)試純堿產(chǎn)品中NaHCO3含量的方法是:準(zhǔn)確稱(chēng)取純堿樣品W g,放入錐形瓶中加蒸餾水溶解,加1~2滴酚酞指示劑,用物質(zhì)的量濃度為c(mol/L)的HCl溶液滴定至溶液由紅色到無(wú)色(指示CO32-+H+=HCO3-反應(yīng)的終點(diǎn)),所用HCl溶液體積為V1 mL,再加1~2滴甲基橙指示劑,繼續(xù)用HCl溶液滴定至溶液由黃變橙,所用HCl溶液總體積為V2 mL。寫(xiě)出純堿樣品中NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式:NaHCO3(%)=
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
在四種化合物①NaHCO3、②Al(OH)3、③Al2O3、④NaAlO2中,與鹽酸和氫氧化鈉溶液都能反應(yīng)的是( )
A.只有②④ B.只有①②
C.只有①②③ D.①②③④
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,向其中逐漸加入鐵粉,溶液中Fe2+的濃度與加入鐵粉的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示。則溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物質(zhì)的量濃度之比為( )
A.1∶1∶1 B.1∶3∶1
C.3∶3∶8 D.1∶1∶4
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
根據(jù)下列氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池:2FeCl3+Fe=3FeCl2
要求:(1)畫(huà)出此原電池的裝置圖,裝置可采用燒杯和鹽橋。
(2)注明原電池的正、負(fù)極和外電路中電子的流向。
(3)寫(xiě)出兩個(gè)電極上發(fā)生的電極反應(yīng)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
下面是四個(gè)化學(xué)反應(yīng),你認(rèn)為理論上不能用于設(shè)計(jì)原電池的化學(xué)反應(yīng)是( )
A.2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
B.2H2+O22H2O
C.Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3↑
D.CH4+2O2CO2+2H2O
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
鋁空氣海水電池:以鋁板為負(fù)極,鉑網(wǎng)為正極,海水為電解質(zhì)溶液,空氣中的氧氣與鋁反應(yīng)產(chǎn)生電流。
電池總反應(yīng)為4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3
負(fù)極:______________________________________________________________;
正極:______________________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
燃料電池能有效提高能源利用率,具有廣泛的應(yīng)用前景。下列物質(zhì)均可用作燃料電池的
燃料,其中最環(huán)保的是( )
A.甲醇 B.天然氣 C.液化石油氣 D.氫氣
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
粗銅的電解精煉如右圖所示。在粗銅的電解過(guò)程中,粗銅板應(yīng)
是圖中電極________(填圖中的字母);在電極d上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)_________;若粗銅中還含有Au、
Ag、Fe,它們?cè)陔娊獠壑械拇嬖谛问胶臀恢脼開(kāi)_____________
__________________________________________________。
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