(10分)氢氧燃料电池的实验装置如图所示,回答下列有关该实验的问题。(1)要使发光二极管发亮,实验时的操作顺序是:先_______,电解一段时间后,______
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(10分)氢氧燃料电池的实验装置如图所示,回答下列有关该实验的问题。
(1)要使发光二极管发亮,实验时的操作顺序是:先_______,电解一段时间后,__________; (2)在实验的全过程中能量的主要转化形式是 ; (3)写出下列两种操作时的电极反应式,并注明电极名称: ①按下开关S1,断开开关S2,一段时间后: C1为 极,电极反应: ; ②断开开关S1,迅速按下开关S2:(提示:此时C1附近溶液显碱性,C2附近溶液显酸性)C2为______极, 电极反应: 。 |
答案
(1)关闭S1(1分);打开S1,关闭S2(1分) (2)电能→化学能→电能 (或电能→化学能→电能→光能) (2分) (3)①阴极(1分) 2H++2e-=H2↑(其他合理形式也可给分)(2分) ②正极(1分) O2+ 4H+ + 4e-=2H2O(2分) |
解析
试题分析:(1)要使发光二极管发亮,则需要电源。由于要形成原电池,根据装置图可知需要燃料氢气和氧化剂氧气,所以实验时的操作顺序是先关闭S1,电解碳酸钠溶液生成氢气和氧气,电解一段时间后,打开S1,关闭S2从而构成原电池对外供电; (2)根据(1)中的分析可知,在实验的全过程先是电解池,然后是原电池,所以能量的主要转化形式是电能→化学能→电能; (3)①按下开关S1,断开开关S2,则构成电解池,C1与电源的负极相连为阴极,溶液中的氢离子放电,因此电极反应为2H++2e-=H2↑; ②断开开关S1,迅速按下开关S2,则此时构成原电池,C2电极上氧气得到电子为正极,电极反应O2+ 4H+ + 4e-=2H2O。 |
举一反三
我国镍氢电池居世界先进水平,我军潜艇将装备国产大功率镍氢动力电池。常见镍氢电池的某极是储氢合金LaNi5H6(LaNi5H6中各元素化合价均可视为零价),电池放电时发生的反应通常表示为LaNi5H6+6NiO(OH)=LaNi5+6Ni(OH)2。下列说法正确的是A.放电时储氢合金作正极 | B.放电时负极反应为:LaNi5H6-6e-=LaNi5+6H+ | C.充电时阳极周围c(OH-)减小 | D.充电时储氢合金作负极 |
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碘被称为“智力元素”,科学合理地补充碘可防止碘缺乏病,KI、KIO3曾先后用于加碘盐中。 (1)工业上可以通过铁屑法生产KI,其工艺流程如下:
①反应I生成铁与碘的化合物,若该化合物中铁元素与碘元素的质量比为21:127,则加入足量碳酸钾时,反应Ⅱ的化学方程式为 。 ②操作A包括 ;用冰水洗涤的目的是 。 (2)KIO3可以通过H2O2氧化I2先制得HIO3,然后再用KOH中和的方法进行生产。 ①烹饪时,含KIO3的食盐常在出锅前加入,其原因是 。 ②若制得1284 kg KIO3固体,理论上至少需消耗质量分数为30%的双氧水 kg。 ③KIO3还可通过下图所示原理进行制备。电解时总反应的离子方程式为 。若忽略溶液体积的变化,则电解结束后阴极区的pH与电解前相比 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
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(18分)废旧硬质合金刀具中含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁,利用电解法回收WC和制备CoxOy,的工艺流程简图如下:
(1)电解时废旧刀具作阳极,不锈钢作阴极,盐酸的作用是______。 (2)通人氨气的目的是调节溶液的pH,除去铁元素。由表中的数据可知,理论上可选择pH最大范围是____________。 (3)实验测得NH4HCO3溶液显碱性,制备CoCO3时,选用的加料方式是_______(填代号),原因是_______。 a.将滤液与NH4HCO3溶液同时加入到反应容器中 b.将滤液缓慢加入到盛有NH4HCO3溶液的反应容器中 c.将NH4HCO3溶液缓慢加入到盛有滤液的反应容器中 写出生成CoCO3的离子方程式______________________________________。 (4)实验中获得的若洗涤不充分,在焙烧时会产生污染性气体,该污染性气体的成分为_______________(填化学式)。 (5)实验室用下列装置制取,并测定其化学式。
①装置A制得的中含有少量Cl2,则装置B中所盛放的试剂为______(填代号)。 a.NaHCO3溶液 b.NaOH溶液 c.KMnO4溶液 d.饱和NaCI溶液 ②在CoCO3完全转化为后,若称得E管增重4.40g,D管内残留物质的质量是8.30g,则生成物的化学式为____________。 ③若缺少装置F,则导致的值______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 |
以Fe为阳极,Pt为阴极,对足量的 Na2SO4 溶液进行电解,一段时间后得到4 mol Fe(OH)3沉淀,此间共消耗水的物质的量为 ( )A.6mol | B.8mol | C.10mol | D.12mol |
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用铂电极电解100mL HNO3与 AgNO3的混合液,通电一段时间后,两极均收集到2.24 L 气体(标准状况),则原混合液中Ag+的物质的量浓度为 ( )A.1mol/L | B.2mol/L | C.2.5mol/L | D.3mol/L |
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