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某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时,观察到...

某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时,观察到检流计的指针发生了偏转。

请回答下列问题:

(1)甲池为________(原电池电解池电镀池”),通入CH3OH一极的电极反应式为_____________________________________________________________

(2)乙池中A(石墨)电极的名称为________(正极负极阴极阳极”),总反应式为_________________________________________________________

(3)当乙池中B极质量增加5.40 g时,甲池中理论上消耗O2的体积为________ mL(标准状况),丙池中________极析出________ g铜;

(4)若丙中电极不变,将其溶液换成NaCl溶液,电键闭合一段时间后,甲中溶液的pH________(增大减小不变”);丙中溶液的pH________(增大减小不变”)

 

原电池 CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O 阳极 4AgNO3+2H2O4Ag↓+O2↑+4HNO3 280 阴极 1.6 减小 增大 【解析】 (1)甲池能自发进行氧化还原反应,为原电池,则乙、丙为电解池,燃料电池中通入燃料的电极为负极、通入氧气的电极为正极;电池反应式为甲醇和氧气反应生成二氧化碳和水,二氧化碳再和KOH反应生成碳酸钾和水; (2)乙醇中石墨A连接原电池正极,连接原电池正极的电极为阳极,A上水失电子发生氧化反应生成氧气和氢离子、Ag电极上银离子得电子发生还原反应; (3)根据转移电子相等计算消耗氧气体积,丙池中阴极上析出Cu,根据转移电子相等计算析出Cu的质量; (4)甲中发生的反应为甲醇与氧气、氢氧化钾的反应,反应消耗氢氧根离子,则pH减小,丙中电极不变,将其溶液换成NaCl溶液,则丙中电解NaCl溶液生成氢氧化钠,所以溶液的pH增大。 (1)甲池能自发进行氧化还原反应,为原电池,则乙、丙为电解池,燃料电池中通入燃料的电极为负极、通入氧气的电极为正极,则通入甲醇的电极为负极,电极反应式为 CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O; (2)乙醇中石墨A连接原电池正极,连接原电池正极的电极为阳极,则A为阳极,A上水失电子发生氧化反应生成氧气和氢离子、Ag电极上银离子得电子发生还原反应,电池反应式为4AgNO3+2H2O═4Ag+O2↑+4HNO3; (3)B电极析出Ag时转移电子物质的量=×1=0.05mol,根据转移电子相等计算消耗氧气体积=×22.4L/mol=280mL,丙池中阴极D上析出Cu,根据转移电子相等计算析出Cu的质量=×64g/mol=1.6g; (4)甲中发生的反应为甲醇与氧气、氢氧化钾的反应,反应消耗氢氧根离子,则pH减小,丙中电极不变,将其溶液换成NaCl溶液,则丙中电解NaCl溶液生成氢氧化钠,所以溶液的pH增大。  
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某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究.

请回答:

I.用图1所示装置进行第一组实验.

(1)在保证电极反应不变的情况下,不能替代Cu做电极的是______(填字母序号).

A.铝     B.石墨     C.银    D.铂

(2)N极发生反应的电极反应式为_____________

(3)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有______________

II.用图2所示装置进行第二组实验.实验过程中,两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清.查阅资料发现,高铁酸根(FeO42-)在溶液中呈紫红色.

(4)电解过程中,X极区溶液的pH______(填“增大”、“减小”或“不变”).

(5)电解过程中,Y极发生的电极反应为_____________4OH-- 4e-2H2O + O2

(6)若在X极收集到672mL气体,在Y极收集到168mL气体(均已折算为标准状况时气体体积),则Y电极(铁电极)质量减少______g.

(7)在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为:2K2FeO4+3Zn═Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2 该电池正极发生的反应的电极反应式为__________

 

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燃料电池具有广阔的发展前途,科学家近年研制出一种微型的燃料电池,采用甲醇取代氢气做燃料可以简化电池设计,该电池有望取代传统电池。某学生在实验室利用碱性甲醇燃料电池电解Na2SO4溶液。

请根据图示回答下列问题:

1)图中a电极是______(填正极负极阴极阳极)。该电极上发生的电极反应式为_________________________________________

2)碱性条件下,通入甲醇的一极发生的电极反应式为____________________________

3)当消耗3.36 L氧气时(已折合为标准状况),理论上电解Na2SO4溶液生成气体的总物质的量是__

425℃101kPa时,燃烧16g甲醇生成CO2H2O(l),放出的热量为363.26kJ,写出甲醇燃烧的热化学方程式:_________________________________________

 

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电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的pH之间,通过电解生成沉淀.有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用.阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去或撇掉浮渣层,即起到了浮选净化的作用.某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计装置如图所示:

电解池阳极的电极反应分别是: ______

熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,以为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极.已知负极的电极反应是:

正极的电极反应是 ______

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实验过程中,若在阴极产生了标准状况气体,则熔融盐燃料电池消耗标准状况 ______  L

 

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某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时,观察到检流计的指针发生了偏转。

请回答下列问题:

甲池为________原电池”“电解池电镀池,通入电极的电极反应式为__________

乙池中石墨电极的名称为________正极”“负极”“阴极阳极,总反应式为_______

当乙池中B极质量增加时,甲池中理论上消耗的体积为________标准状况下,丙池中________极析出________g铜。电键闭合一段时间后,甲中溶液的pH________增大”“减小不变

 

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被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点。如图1为氢氧燃料电池的结构示意图,电解质溶液为KOH溶液,电极材料为疏松多孔的石墨棒。当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时,便可在闭合回路中不断地产生电流。

回答下列问题:

1中通过负载的电子流动方向为________向左向右

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极是电池的________正极负极c电极的电极反应式为________

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