- 原电池工作原理的实验探究
- 共4125题
(1)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知在101kPa时,32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气,放出热量624kJ(25℃时),N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是______________________ 。
(2)肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。 肼-空气燃料电池放电时:正极的电极反应式是__________________;负极的电极反应式是___________________。
(3)下图是一个电化学过程示意图。
①锌片上发生的电极反应是_______________________。
②假设使用肼-空气燃料电池作为本过程中的电源,铜片的质量变化128g,则肼一空气燃料电池理论上消耗标标准状况下的空气________L(假设空气中氧气体积含量为20%)
(4)传统制备肼的方法,是以NaClO氧化NH3,制得肼的稀溶液。该反应的离子方程式是___________________。
正确答案
(1)N2H4(1) +O2(g) =N2(g)+2H2O(1);△H=-624kJ/mol
(2)O2+2H2O+4e-=4OH-;N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑
(3)Cu2++2e-=Cu;112L
(4)ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O
甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料,广泛应用于化工生产,也可以直接用做燃料。已知:
CH3OH(1) + O2(g) = CO(g) + 2H2O(g) ;△Ha = -443.64 kJ·mol-1
2CO (g) + O2(g) = 2CO2(g) ;△H b =-566.0 kJ·mol-1(1)试写出CH3OH(1)在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O(g)的热化学方程式:______________________
(2)甲醇作为燃料,它的优点是燃烧时排放的污染物少,从而不仅能缓解能源紧张和温室效应的问题,还能改善大气质量。试利用(1)中的热化学方程式计算,完全燃烧20g甲醇,生成二氧化碳和水蒸汽时,放出的热量为__________kJ,生成的CO2气体标准状况下体积是___________L
(3)科研人员新近开发出一种由甲醇和氧气以强碱做电解质溶液的新型手机电池,可使手机连续使用一个月才充一次电,据此回答下列问题:
甲醇在____________极反应;电极反应式为__________________________。
(4)利用电池可实现电能向化学能转化。某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如下图所示),通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色。下列说法中正确的是___________(填序号)
A.电源中的a一定为正极,b一定为负极
B.可以用NaCl溶液作为电解液
C.A、B两端都必须用铁作电极
D.阴极发生的反应是:2H+ + 2e-→H2↑
若将所得Fe(OH)2沉淀暴露在空气中,其颜色变化是__________________________,反应的化学方程式为
_________________________。
正确答案
(1)2CH3OH(1)+3O2(g)==2CO2(g)+4H2O(g) △H=-1453.28kJ·mol-1 (2)454.15;14
(3)负;CH3OH+8OH--6e-==CO32-+6H2O
(4)BD;白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色;4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
2010年亚运会在我国广州成功举办,整个亚运会体现了环保理念
(1)广州亚运会火炬“潮流”采用丙烷(C3H8)作燃料,燃烧后的产物为水和二氧化碳。在298K时。1mol丙烷完全燃烧生成CO2和液态水放出2221. 5 kJ的热量,则该反应的热化学方程式为__________________;
又知:在298K时,
C3H8(g)=C3H6(g) +H2(g);△H= +124.2 kJ/mol,
H2(g)+O2(g)=H2O(l); △H= -285.8 kJ/mol,
则l mol C3H8完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量是___________kJ。
(2)广州是一座美丽的海滨城市,海水资源非常丰富。
①海洋电池是以铝为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流,电池总反应为:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,下列说法正确的是_________(填写序号字母);
a.电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铂电极
b.铂电极采用网状比块状更利于O2放电
c.海水中的OH-向铝电极方向移动
②室温下,用惰性电极电解200mL l.5 mol/L食盐水, 电解2min时,两极共收集到448 mL气体(标准状况下),写出该电解反应的离子方程式_________________,假设电解前后溶液的体积不变,则电解后该溶液的pH为_____。
正确答案
(1)C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g) +4H2O(l); △H=-2221.5 kJ/mol; 2059.9
(2)①be;②2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;13
(1)实事证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_________________。
A.C(s)+H2O(g)=CO(g)十H2(g) △H>0
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H<0
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H<0
(2)以KOH溶液为电解质溶液,依据所选反应设计一个原电池,其负极反应为:________________。
(3)电解原理在化学工业中有着广泛的应用。现将你设计的原电池通过导线与下图中电解池相连,其中,a为电解液,X和Y是两块电极板,
则:
①若X和Y均为惰性电极,a为CuSO4溶液,则电解时的化学反应方程式为_______________________。通过一段时间后,向所得溶液中加入0.2molCuO粉末,恰好恢复电解前的浓度和pH,则电解过程中转移的电子的物质的量为__________________。
②若X、Y分别为铁和铜,a仍为CuSO4溶液,则Y极的电极反应式为________________________。
正确答案
(1)C
(2)H2+2OH--2e-==2H2O
(3)①CuSO4+2H2OCu+O2↑+2H2SO4;0.4mol;②Cu-2e-==Cu2+
下图为化学能与电能相互转化的装置示意图。
(1)在甲图中,锌极为______极(填“正”或“负”),该极的电极反应式是____________;有H2逸出的电极为______极(填“锌”或“石墨”)。溶液中_______向______极(填“锌”或“石墨”)移动。
(2)在乙图中,a和b均为惰性石墨电极,NaCl溶液中滴有酚酞。接通电源一段时间后,发现a极先变红。则电源的M极为______极(填“正”或“负”),b电极的电极反应式是____________,乙装置中反应的化学方程式是____________。假如电路中有4 mol电子通过,a电极理论上析出气体的体积是______L(标准状况)。
正确答案
(1)负;Zn-2e-=Zn2+;石墨;锌;负极
(2)负;;
;44.8
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