有一种节能的氯碱工业新工艺,将电解池与燃料电池相组合,相关流程如图所示(电极未标出):回答下列有关问题:(1)通入空气的电极为                 

有一种节能的氯碱工业新工艺,将电解池与燃料电池相组合,相关流程如图所示(电极未标出):回答下列有关问题:(1)通入空气的电极为                 

题型:不详难度:来源:
有一种节能的氯碱工业新工艺,将电解池与燃料电池相组合,相关流程如图所示(电极未标出):

回答下列有关问题:
(1)通入空气的电极为                  (写电极名称)。燃料电池中阳离子的移动方向                     (“从左向右”或“从右向左”)。
(2)电解池中产生20 mol Cl2,理论上燃料电池中消耗                     mol O2
(3)a、b、c的大小关系为:                    
(4)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池放电时正极反应式是                                         
答案
(1)正极    从左向右    (2)10   (3)c>a>b   
(4) NiO(OH)+H2O+ e= Ni(OH)2+ OH
解析

试题分析:分析题给装置图知,该装置是以碱性氢氧燃料电池电解饱和食盐水的装置;(1)根据燃料电池的工作原理:负极是燃料氢气发生失电子的氧化反应,正极是氧气发生得电子得还原反应,则通空气的电极为正极;原电池中,阳离子交换膜使阳离子通过,阳离子移向正极,从左向右;(2)电解池中产生20mol Cl2,依据电子守恒,结合电极反应式O2+4e-+2H2O=4OH-,4Cl--4e-=2Cl2↑,计算得到生成氧气10mol;(3)燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过,而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-,所以反应后氢氧化钠的浓度升高,即a%小于c%,负极氢气失电子生成氢离子消耗氢氧根离子,所以b%<a%,得到b%<a%<c%,即c>a>b;(4)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,镍元素的化合价由+3价降为+2价,发生还原反应,作正极,电极反应式为NiO(OH)+H2O+ e= Ni(OH)2+ OH
举一反三
为了探究原电池和电解池的工作原理,某研究性学习小组分别用下图所示的装置进行实验。据图回答问题。
 
I.用图甲所示装置进行第一组实验时:
(1)在保证电极反应不变的情况下,不能替代Cu作电极的是        (填序号)。
A.石墨B.镁 C.银D.铂
(2)实验过程中,SO42     (填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动;滤纸上能观察到的现象         
II.该小组同学用图乙所示装置进行第二组实验时发现,两极均有气体产生,且Y极溶液逐渐变成紫红色:停止实验观察到铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料知,高铁酸根(FeO42-)在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息,回答下列问题:
(3)电解过程中,X极溶液的pH        (填“增大”“减小”或“不变”)
(4)电解过程中,Y极发生的电极反应为4OH-4e=2H2O+O2↑和               
(5)电解进行一段时间后,若在X极收集到672mL气体,Y电极(铁电极)质量减小0.28g,则在Y极收集到气体为       mL(均已折算为标准状况时气体体积)。
(6)K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电池反应为:
2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,该电池正极发生的电极反应式为             
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下图的各容器中盛有海水,铁在其中腐蚀时由快到慢的顺序是
A.⑷>⑵>⑴>⑶B.⑵>⑴>⑶>⑷
C.⑷>⑵>⑶>⑴D.⑶>⑵>⑷>⑴

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下列叙述正确的是
①锌跟稀硫酸反应制取氢气,加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率 
②镀层破损后,白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀
③电镀时,应把镀件置于电解槽的阴极
④冶炼铝时,用电解熔融氧化铝的方法
⑤钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3•nH2
A.①②③④⑤B.①③④⑤C.①③⑤D.②④

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铅蓄电池的电池总反应式为:Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O
该电池放电时的正极反应式为                  , 电池充电时的阴极反应式为                 
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有下图所示装置:

(1)装置A中b为       极,电极反应式为                            ,a极反应式为                             
(2)装置B中C为           极,电极反应式为                                                   
(3)当铁电极的质量变化为12.8g时,a极上消耗O2在标准状况下的体积为            L。
(4)若将装置B中的CuSO4溶液更换为100mL滴有酚酞的饱和NaCl溶液,电解一段时间后       极附近颜色变红,当装置A中消耗0.05mol氢气时,装置B中溶液的pH为               
(5)若将装置B改为电解精炼铜,则粗铜作      极,另一极反应为             
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