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:
图1中通过负载的电子流动方向为________填“向左”或“向右”。
写出氢氧燃料电池工作时的电极反应式:正极:________,负极:________。
以该燃料电池为电源进行实验,如图2所示,B为电解槽,c、d为铁电极,B中装有一定浓度的NaOH溶液,闭合K,c电极周围逐渐析出白色沉淀。
极是电池的________填“正极”或“负极”,c电极的电极反应式为________。
若c、d为石墨电极,B中装有和的混合溶液,其中的物质的量浓度为,的物质的量浓度为。闭合K,c电极收集到标准状况下的一种气体甲。在收集气体甲的过程中电解明显分为两个阶段,请写出相应的电解总化学方程式:第一阶段:________ ;第二阶段:________;d电板理论上收集到的气体体积是________标准状况下。
氨法溶浸氧化锌烟灰制取高纯锌的工艺流程如图所示。溶浸后氧化锌烟灰中锌、铜、镉、砷元素分别以、、、的形式存在。
回答下列问题:
中Zn的化合价为_______,“溶浸”中ZnO发生反应的离子方程式为_______。
锌浸出率与温度的关系如图所示,分析时锌浸出率最高的原因为_______。
“氧化除杂”中,转化为胶体吸附聚沉除去,溶液始终接近中性。该反应的离子方程式为_______。
“滤渣3”的主要成分为_______。
“电解”时在阴极放电的电极反应式为______。阳极区放出一种无色无味的气体,将其通入滴有KSCN的溶液中,无明显现象,该气体是_______写化学式。电解后的电解液经补充_______写一种物质的化学式后可返回“溶浸”工序继续使用。
某铜矿石的主要成分是Cu2O,还含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2。某学习小组模拟化工生产设计了如下流程制备精铜。
已知:Cu2O + 2 H+ = Cu + Cu2+ + H2 O
回答下列问题:
(1)实际生产中,常将铜矿石粉碎的目的是______________________________。
(2)滤渣1中含有较多的铜,提纯滤渣1时反应的离子方程式为_______________________________。
(3)滤液1中铁元素的存在形式为______________(填离子符号),检验该离子的常用试剂为________________。
(4)写出加入铝粉时生成铜的化学方程式:______________________________。
(5)“电解”精炼过程中,粗铜与外接电源的___________极相连;阴极的电极反应式为__________________________________。
工业上利用软锰矿浆烟气脱硫吸收液制取电解锰,并利用阳极液制备高纯碳酸锰、回收硫酸铵的工艺流程如下(软锰矿的主要成分是MnO2,还含有硅、铁、铝的氧化物和少量重金属化合物等杂质):
(1)一定温度下,“脱硫浸锰”主要产物为MnSO4,该反应的化学方程式为______________________。
(2)“滤渣2”中主要成分的化学式为______________________。
(3)“除重金属”时使用(NH4)2S而不使用Na2S的原因是_______________________________________。
(4)“电解”时用惰性电极,阳极的电极反应式为____________________________。
(5)“50℃碳化”得到高纯碳酸锰,反应的离子方程式为_______________________________________。“50℃碳化”时加入过量NH4HCO3,可能的原因是______________________________________(写两种)。
(6)已知:25℃时,KW=1.0×10-14,Kb(NH3·H2O)=1.75×10-5。在(NH4)2SO4溶液中,存在如下平衡:
NH4++H2ONH3·H2O+H+,则该反应的平衡常数为____________________。
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”或“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__。
(4)25℃、101kPa时,燃烧16g甲醇生成CO2和H2O(l),放出的热量为363.26kJ,写出甲醇燃烧的热化学方程式:_________________________________________。
铬是一种重要的金属元素,具有多种价态,单质铬是硬度最大的金属,熔点为。回答下列问题:
工业上以铬铁矿主要成分是为原料冶炼铬的流程如图所示:
中铬元素的化合价为_________。
高温氧化时发生反应的化学方程式为________________。
操作a由两种均发生了化学反应的过程构成,其分别是_________、铝热反应。
是两性氢氧化物,请写出其电离方程式_________________。
铬元素能形成含氧酸及含氧酸盐,若测得浓度为的铬酸溶液中含铬元素的微粒浓度分别为、、,试推测溶液呈________填“酸”“碱”或“中”性,原因是______________。
水中的铬元素对水质及环境均有严重的损害作用,工业上用下述方法来进行无害化处理并获得有价值的产品。
电解处理含有的污水:用铁作电极电解污水,被阳极区生成的离子还原成,生成的与阴极区生成的结合生成沉淀而除去。则阴极上的电极反应式为_______,若要处理浓度为的污水,理论上需要消耗_______kg的铁。
转化为有价值的产品磁性铁铬氧体:先向含的污水中加入适量的硫酸及硫酸亚铁,待充分反应后再通入适量空气氧化部分并加入NaOH,就可以使铬、铁元素全部转化为磁性铁铬氧体。写出在酸性条件下被还原为的离子方程式__________,若处理含不考虑其他含铬微粒的污水时恰好消耗,则当铁铬氧体中时,铁铬氧体的化学式为_______________。