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)。(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 。 |
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>⑶ | B.⑵>⑴>⑶>⑷ | C.⑷>⑵>⑶>⑴ | D.⑶>⑵>⑷>⑴ |
|
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•nH2O |
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 。 |
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 。 |
最新试题
热门考点