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题型:填空题
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填空题

美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的电池,其构造如图所示:两个电极均由多孔碳制成,通入的气体由孔隙中流出,并从电极表面放出。

⑴a极是       ,电极反应式是                              

⑵b极是       ,电极反应式是                              

⑶氢气是燃料电池最简单的燃料,虽然使用方便,却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物,如甲烷(天然气)、汽油等。请写出甲烷燃料电池中a极的电极反应式为                                                   。此时电池内的总反应方程式为                                               

正确答案

⑴负极,2H2+4OH→4H2O+4e;⑵正极,O2 + 2H2O + 4e→ 4OH;⑶CH4+10OH= CO32+ 7H2O + 8 e,CH4+2O2+2KOH = K2CO3 +  7H2O 。

依据燃料电池的电极及电极反应可知a、b两极各是什么极及其电极反应式。又由于甲烷燃烧生成二氧化碳,但在KOH溶液中应生成碳酸根离子,又碳元素的化合价由-4升到+4,故1mol的甲烷应失去8mol的电子,即电极反应式为:CH4+10OH= CO32+ 7H2O + 8 e

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题型:填空题
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填空题

随着铅蓄电池的广泛应用,使回收利用铅资源成为重要课题。某研究性学习小组利用废旧铅蓄电池阴、阳极填充物(铅膏)制备塑料加工热稳定剂三盐基硫酸铅,实验流程如下:

(1)物质X是一种可循环利用的物质,该物质是       

(2)生成三盐基硫酸铅的反应的离子方程式为                   

(3)将滤液I和滤液Ⅱ合并后可用来提取一种钠盐副产品(相对分子质量为322),已知副产品带10个结晶水的结晶水合物,则其化学式       ,由滤液提取该副产品的主要实验步骤依次为              、过滤、洗涤、干燥。

(4)过滤时洗涤沉淀(或固体)的操作方法是             

(5)向铅膏浆液中加入Na2SO3溶液的目的是将PbO2还原为PbO,若实验中所取铅膏浆液质量为47.8g,其中PbO2的质量分数为15.0%,要将PbO2还原,至少需要加入        

mL1.0mol·L-1Na2SO3溶液。

正确答案

(1)硝酸(2分)

(2)4PbSO4+6OH-=3PbO·PbSO4·H2O+3SO+2H2O(3分)

(3)Na2SO4 ·10H2O (2分)  蒸发浓缩(1分) 冷却结晶(1分)

(4)沿玻璃棒向漏斗(过滤器)中的沉淀上加蒸馏水至淹没沉淀,静置使其全部滤出,重复操作数次。(2分)

(5)30(3分)

本题利用废旧铅蓄电池阴、阳极填充物(铅膏)制备塑料加工热稳定剂三盐基硫酸铅实验流程。向铅膏浆液中加入Na2SO3溶液的目的是将PbO2还原PbO,Na2SO3+ PbO2=PbO+Na2SO4,加Na2CO3溶液是将PbSO4转化成PbCO3,所以滤液Ⅰ主要是Na2SO4溶液。PbO和PbCO3在硝酸的作用下转化成Pb(NO3)。Pb(NO3)中加稀H2SO4转化成PbSO4和硝酸,因此X为HNO3,可循环利用。生成三盐基硫酸铅的反应的离子方程式4PbSO4+6OH-=3PbO·PbSO4·H2O+3SO+2H2O。洗涤沉淀(或固体)沿玻璃棒向漏斗(过滤器)中的沉淀上加蒸馏水至淹没沉淀,静置使其全部滤出,重复操作数次。根据Na2SO3~2~PbO2可以确定n(Na2SO3)=n( PbO2)==0.03mol。

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题型:填空题
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填空题

能源问题是当前世界各国所面临的严重问题,同时全球气候变暖,生态环境问题日益突出,开发氢能、研制燃料电池、发展低碳经济是化学工作者的研究方向。

I.氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g)

△H<0。在850℃时,平衡常数K=1。

(1)若降低温度到750℃时,达到平衡时K    1(填“大于”、“小于”或“等于”)

(2)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0molCO、3molH2O、1.0molCO2

和x molH2,则:

①当x=5.0时,上述反应向       (填“正反应”或“逆反应”)方向进行。

②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是          

③在850℃时,若设x=5.0和x=6.0,其它物质的投料不变,当上述反应达到平衡后,

测得H2的体积分数分别为a%、b%,则a      b(填“大于”、“小于”或“等于”)

II.已知4.6g液态乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量136kJ·mol液态水转

化为气体水吸收44kJ的热量。

(3)请写出乙醇燃烧生成气态水的热化学方程式

                               

(4)将0.1mol乙醇在足量氧气中燃烧,得到的气体全部通入到100mL3mol/LNaOH溶液中,忽略HCO-3的电离,则所得溶液中c(CO2-3)      c(HCO-3)(填“大于”、“小于”或“等于”,)原因是                                                 (用文字叙述)。

正确答案

(1)大于(2分)

(2)①逆反应(2分)  ②x<3(2分)  ③小于(2分)

(3)C2H5OH(l)+3C2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)  △H=-1228kJ/mol(2分)

(4)小于(2分)    CO32- 水解程度大于HCO3-水解程度(2分)

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题型:简答题
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简答题

铅蓄电池属于二次电池,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解质溶液为一定浓度的硫酸,工作时,该电池的总反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O;PbSO4不溶。

(1)该蓄电池工作时负极的电极反应式为                                       

(2)将质量相等的铁棒和石墨棒分别插入CuSO4溶液中,铁棒接该蓄电池Pb极,石墨棒接该蓄电池PbO2极,一段时间后测得铁棒比石墨棒增加了3.2克,则CuSO4溶液质量         (增加、减少)         克;如果要求将CuSO4溶液恢复成与开始时完全相同,则可以加入下列物质中的           

E.Cu固体        F. Cu2(OH) 2CO3固体

(3)若用该蓄电池作电源(都用惰性材料做电极)电解400克饱和食盐水,如果电池内硫酸的的体积为5升,当其浓度从1.5mol/L降至1.3mol/L时,计算剩余溶液中氯化钠的质量分数(该温度下氯化钠的溶解度为32克)。

正确答案

(1)Pb-2e-+SO42- = PbSO4(2)减少;4;BC(3)10.6 %

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题型:填空题
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填空题

(每空2分,共8分)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视。某燃料电池以熔融的K2CO3(其中不含O2和HCO3)为电解质,以丁烷为燃料,以空气为氧化剂,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池负极电极反应式为:

2C4H10+26CO32-52e=34CO2+10H2O

试回答下列问题:

(1)该燃料电池的化学反应方程式为    

(2)正极电极反应式为    

(3)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。为此,必须在通入的空气中加入一种物质,加入的物质是    ,它来自    

正确答案

(每空2分,共8分)(1)  2C4H10+13O2=8CO2+10H2O ;   

(2)  O2+2CO2+4e=2CO32 。(3)  CO2 , 负极反应产物 

(1)原电池中负极失去电子,正极得到电子,所以丁烷在负极通入,氧气在正极通入,所以总反应式为2C4H10+13O2=8CO2+10H2O。

(2)总反应式减去负极电极反应式即得到正极电极反应式,即正极反应式为O2+2CO2+4e=2CO32

(3)根据正极反应式可知,正极消耗CO2,所以必需在正极加入CO2补充。由于负极产生CO2,所以加入的CO2可来自于负极产生的CO2

下一知识点 : 原电池正、负极的判断方法
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