【題目】(1)目前常用的鎳(Ni)鎘(Cd)電池,其電池總反應(yīng)可表示為:Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2,已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均難于溶水但能溶于酸。則正極的反應(yīng)式是___________,負(fù)極的反應(yīng)式是___________。放電時(shí)負(fù)極附近的溶液的堿性________(填“不變”、“變大”或“變小”)。
(2)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖所示:
電池工作時(shí),外電路上電流的方向應(yīng)從電極________(填A或B)流向用電器。內(nèi)電路中,CO32-向電極___________(填A或B)移動(dòng),電極A上CO參與的電極反應(yīng)為___________。
(3)將兩鉑片插入KOH溶液中作為電極,在兩極區(qū)分別通入甲醇(CH3OH)和氧氣構(gòu)成燃料電池,則通入甲醇的電極是原電池的____極,該極的電極反應(yīng)式是____________,通入氧氣的電極是原電池的____極,電極反應(yīng)式是___________________。如果消耗甲醇160 g,假設(shè)化學(xué)能完全轉(zhuǎn)化為電能,則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為_______________(用NA表示)。
【答案】2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH- Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2 變小 B A CO-2e-+CO32-=2CO2 負(fù)極 CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O 正極 O2+4e-+2H2O=4OH- 30NA
【解析】
(1)放電過程為原電池反應(yīng),根據(jù)總反應(yīng)化學(xué)方程式分析,Cd作原電池負(fù)極,失電子,在堿性溶液中生成Cd(OH)2;NiO(OH)在堿溶液中得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Ni(OH)2,根據(jù)氫氧根離子濃度變化判斷溶液酸堿性的變化;
(2)分析熔融碳酸鹽燃料電池原理示意圖,通入氧氣的一端為原電池正極,通入一氧化碳和氫氣的一端為負(fù)極,電流從正極流向負(fù)極,溶液中陰離子移向負(fù)極,A電極上一氧化碳失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳;
(3)甲醇、氧氣和氫氧化鉀溶液構(gòu)成燃料電池,甲烷易失電子發(fā)生氧化反應(yīng),則甲烷所在電極為負(fù)極,氧氣所在電極為正極,負(fù)極上甲醇失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水,正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子,在得失電子相等的條件下,將電極反應(yīng)式相加即得電池反應(yīng)式,結(jié)合電極反應(yīng)和電子守恒計(jì)算。
(1)放電過程為原電池反應(yīng),根據(jù)總反應(yīng)化學(xué)方程式Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2可知:NiO(OH)在堿溶液中得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Ni(OH)2,所以正極電極反應(yīng)為:2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-;Cd作原電池負(fù)極,失電子在堿性溶液中生成Cd(OH)2,負(fù)極電極反應(yīng)為:Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2,由于放電時(shí)負(fù)極不斷消耗OH-,因此附近溶液在c(OH-)逐漸降低,溶液的堿性逐漸變;
(2)分析熔融碳酸鹽燃料電池原理示意圖,通入O2的一端為原電池正極,通入CO和H2的一端為負(fù)極,電流從正極流向負(fù)極,電池工作時(shí),外電路上電流的方向應(yīng)從電極B流向用電器,內(nèi)電路中,CO32-向負(fù)極A電極移動(dòng),電極A上CO參與的電極反應(yīng),CO失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO2,該電極反應(yīng)為:CO-2e-+CO32-=2CO2;
(3)CH3OH、O2和KOH溶液構(gòu)成燃料電池,CH3OH易失電子發(fā)生氧化反應(yīng),通入CH3OH的電極為負(fù)極,CH3OH失去電子被氧化,與溶液中的OH-結(jié)合形成H2O,負(fù)極上電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;通入O2的電極為正極,O2得到電子,與溶液中的H2O結(jié)合形成OH-,正極上電極反應(yīng)式為為O2+4e-+2H2O=4OH-。160 g甲醇的物質(zhì)的量是n(CH3OH)==5 mol,根據(jù)負(fù)極反應(yīng)式可知:每1 mol甲醇發(fā)生反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是6 mol,則反應(yīng)的甲醇物質(zhì)的量是5 mol,則轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為N(e-)=5 mol×6NA/mol=30NA。
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】以重晶石(BaSO4為主,含有鈣等雜質(zhì))為原料,可按如下工藝生產(chǎn)碳酸鋇:
溫度為1173K~1473K時(shí)回轉(zhuǎn)窯中發(fā)生的主要反應(yīng):C+O2CO2,C+CO22CO;BaSO4+4CBaS+4CO↑,BaSO4+2CBaS+2CO2↑。
(1)煤粉的主要作用是______________。
(2)若回轉(zhuǎn)窯中通過量空氣,則BaCO3產(chǎn)率________(填“降低”、“升高”、“不變”)。
(3)用 90~95℃的熱水浸取BaS轉(zhuǎn)化為可溶性化合物時(shí)無氣體生成,此過程反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________。
(4)在回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)生的廢氣,其中________可以在碳化過程得到重新利用;硫化鋇黑灰熱水浸取,保溫后熱過濾除去的殘?jiān)部稍谄渌I(yè)生產(chǎn)中再利用,如廢渣中的 CaSO4可作 ____________(寫一種即可)。
(5)為了得到純凈的BaCO3,省略的操作是_____________________。
(6)已知反應(yīng)BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq),某同學(xué)利用該反應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室模擬BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3的過程:若每次加入1 L 2 mol/L的Na2CO3溶液,至少需要____次,可以將0.3 mol BaSO4完全轉(zhuǎn)化為BaCO3。[Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=5×10-9]
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2019年12月以來,我國武漢等地相繼暴發(fā)了新冠肺炎,為此我國政府和相關(guān)部門采取了多項(xiàng)措施控制疫情。75%乙醇和84消毒液等均能有效滅活新冠病毒。84消毒液的主要成分是次氯酸鈉。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( )
A.74.5g次氯酸鈉中含有的離子數(shù)目為2NA
B.1mol次氯酸鈉與足量鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA
C.46g75%乙醇中含有的氧原子數(shù)大于6NA
D.利用氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)制取0.1mol次氯酸鈉需要消耗2.24L氯氣
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上合成氨,CO易與鐵觸媒作用導(dǎo)致鐵觸媒失去催化活性:Fe+5CO═Fe(CO)5.為了防止催化劑鐵觸媒中毒,要除去CO,發(fā)生的反應(yīng)為Cu(NH3)2OOCCH3+CO+NH3═Cu(NH3)3(CO)OOCCH3.回答下列問題:
(1)下列氮原子的電子排布圖表示的狀態(tài)中,能量最低的是______(填字母序號)。
a. b.
c. d.
(2)寫出CO的一種常見等電子體分子的結(jié)構(gòu)式:______;C、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>______(用元素符號表示)。
(3)與O同族的元素還有S、Se、Te,它們氫化物的沸點(diǎn)大小為H2O>H2Te>H2Se>H2S,其原因是______。
(4)配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中,銅顯+1價(jià),則其中碳原子的雜化軌道類型是______,NH3分子的價(jià)電子對互斥理論模型是______。
(5)已知銅的一種氧化物Cu2O晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:
①若坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0),B為( ),則C的坐標(biāo)參數(shù)為______;
②若阿伏加德羅常數(shù)為NA,該晶胞的邊長為a pm,則晶體的密度為______gcm-3。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】pH=0的某X溶液中,除H+外,還可能存在Al3+、Fe2+、NH4+、Ba2+、Cl-、CO32-、SO42-、NO3-中的若干種,現(xiàn)取適量X溶液進(jìn)行如下一系列實(shí)驗(yàn):
下列有關(guān)判斷不正確的是( )
A. 生成氣體A的離子方程式為:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O
B. 生成沉淀H的離子方程式為:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
C. 溶液X中一定沒有的離子僅為:CO32-、Ba2+
D. 溶液X中一定含有的離子是:H+、Fe2+、SO42-、NH4+、Al3+
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期元素A、B、C、D的原子序數(shù)依次增大。X、Y、Z、W分別是由這四種元素中的兩種組成的常見化合物,Y為淡黃色固體,W為常見液體;甲為單質(zhì),乙為紅棕色氣體;上述物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分生成物已省略)。則下列說法中正確的是
A.C、D兩種元素組成的化合物只含有離子鍵
B.A、B、C、D形成的簡單離子半徑排序:D>C>B>A
C.D元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物可以用于吸收氣體乙
D.A、B、C三種元素組成的化合物均為共價(jià)化合物
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,向20 mL 0.2 mol/L H2A溶液中滴加0.2 mol/L NaOH溶液,有關(guān)粒子的物質(zhì)的量變化如圖所示(其中Ⅰ代表H2A,Ⅱ代表HA-,Ⅲ代表A2-)。下列說法正確的是
A. M點(diǎn)溶液中:2c(HA-)+c(A2-)=0.2 mol/L
B. N點(diǎn)溶液呈酸性,則c(Na+) < 3c(HA-)
C. 若N點(diǎn)溶液pH =5,則H2A的Ka2數(shù)量級為104
D. V(NaOH)=20mL時(shí),溶液中:c(H+) < c(OH-)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】元素周期表中鉍元素的數(shù)據(jù)見下圖,下列說法正確的是
A. Bi元素的質(zhì)量數(shù)是83 B. Bi元素的相對原子質(zhì)量是209.0
C. Bi原子6p能級有一個(gè)未成對電子 D. Bi原子最外層有5個(gè)能量相同的電子
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將物質(zhì)X逐漸加入Y溶液中,生成沉淀物質(zhì)的量n2與所加X的物質(zhì)的量n1的關(guān)系如圖所示。符合圖所示情況的是
A | B | C | D | |
X | NaOH | AlCl3 | HCl | NaAlO2 |
Y | AlCl3 | NaOH | NaAlO2 | HCl |
A. A B. B C. C D. D
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com