该同学利用制得的CuSO4溶液及如图所示装置,进行以下实验探究。图一 图二(1)图一是根据反应Zn+CuSO4=Cu+
题型:不详难度:来源:
该同学利用制得的CuSO4溶液及如图所示装置,进行以下实验探究。
图一 图二 (1)图一是根据反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4设计成的锌铜原电池。Cu极的电极反应式是_____________________________________________________, 盐桥中是含有琼胶的KCl饱和溶液,电池工作时K+向________(填“甲”或“乙”)池移动。 (2)图二中,Ⅰ是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜,则b处通入的是________(填“CH4”或“O2”),a处电极上发生的电极反应是_____________________________________________; 当铜电极的质量减轻3.2 g时,消耗的CH4在标准状况下的体积为________L。 |
答案
(1)Cu2++2e-=Cu 乙 (2)O2 CH4-8e-+10OH-=CO32—+7H2O 0.28 |
解析
(1)铜锌原电池中,较不活泼的铜作正极,正极发生还原反应,即Cu极的电极反应式为Cu2++2e-=Cu,原电池工作时,阳离子向正极方向移动,即向乙池移动。(2)要想实现铁上镀铜,则铁作阴极,铜作阳极,即b处电极为正极,a处电极为负极,则b处通O2;a处电极上发生氧化反应,即CH4-8e-+10OH-=CO32—+7H2O。由电子守恒可知,铜电极质量减轻3.2 g,即0.05 mol Cu参与反应,转移电子0.1 mol,则: CH4 ~ 8e- 22.4 8 V 0.1 解得V=0.28,即消耗的甲烷在标准状况下的体积为0.28 L。 |
举一反三
某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量),当闭合该装置的开关K时,观察到电流计的指针发生了偏转。
甲池 乙池 丙池 请回答下列问题: (1)甲、乙、丙三池中为原电池的是________(填“甲池”“乙池”或“丙池”)。 (2)丙池中F电极为________(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”),该池的总反应式为__________________________________________________。 (3)当乙池中C电极质量减轻10.8 g时,甲池中B电极理论上消耗O2的体积为________mL(标准状况)。 (4)一段时间后,断开开关K。下列物质能使丙池恢复到反应前浓度的是________(填选项字母)。A.Cu | B.CuO | C.CuCO3 | D.Cu2(OH)2CO3 |
|
电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中的悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用。 某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计装置示意图如下。
请回答下列问题。 (1)实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差,产生气泡速率缓慢,无法使悬浮物形成浮渣。此时,应向污水中加入适量的________。 a.H2SO4 b.BaSO4 c.Na2SO4 d.NaOH e.CH3CH2OH (2)电解池阳极的电极反应分别是:①__________;②4OH--4e-=2H2O+O2↑。 (3)电极反应①和②的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是________________。 (4)该熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH4+4CO32—-8e-=5CO2+2H2O。 ①正极的电极反应是____________________________________________。 ②为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参加循环(见装置示意图)。A物质的化学式是____________________________________________________________。 (5)实验过程中,若在阴极产生了44.8 L(标准状况)气体,则熔融盐燃料电池消耗CH4(标准状况)________________________________________________L。 |
AlAg2O电池是一种可用作水下动力的优良电源,其原理如图所示。该电池工作时总反应式为2Al+3Ag2O+2NaOH=2NaAlO2+6Ag+H2O,则下列说法错误的是( )。
A.工作时正极发生还原反应 | B.当电极上生成1.08 g Ag时,电路中转移的电子为0.01 mol | C.Al电极的反应式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O | D.工作时电解液中的Na+透过隔膜移向Al电极 |
|
甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。 Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=206.0 kJ·mol-1 Ⅱ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=-129.0 kJ·mol-1 (1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为______________________________________________________。 (2)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容积为100 L的反应室,在一定条件下发生反应Ⅰ,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如右图。
①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min,则用H2表示该反应的平均反应速率为________。 ②100 ℃时反应Ⅰ的平衡常数为________。 (3)在压强为0.1 MPa、温度为300 ℃条件下,将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇,平衡后将容器的容积压缩到原来的,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是________(填字母序号)。A.c(H2)减少 | B.正反应速率加快,逆反应速率减慢 | C.CH3OH 的物质的量增加 | D.重新平衡c(H2)/c(CH3OH)减小 | E.平衡常数K增大 (4)写出甲醇-空气-KOH溶液的燃料电池负极的电极反应式:__________________________________________________。
(5)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用如图装置模拟上述过程: ①写出阳极电极反应式____________________________。 ②写出除去甲醇的离子方程式__________________________________。 |
CO无色无味有毒,世界各国每年均有不少人因CO中毒而失去生命。一种CO分析仪的工作原理如图所示,该装置中电解质为氧化钇—氧化钠,其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法错误的是( )
A.负极的电极反应式为CO+O2--2e-=CO2 | B.工作时电极b作正极,O2-由电极a流向电极b | C.工作时电子由电极a通过传感器流向电极b | D.传感器中通过的电流越大,尾气中CO的含量越高 |
|
最新试题
热门考点