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
。
图甲是利用一种微生物将废水中尿素的化学能直接转化为电能,并生成环境友好物质的装置,同时利用此装置在图乙中的铁上镀铜。回答下列问题:
铜电极应该与 ______电极相连,Fe电极的电极反应式__________
甲中
通过质子交换膜向_____极移动,M电极的电极方程式_______
当铜电极减重___g,Fe电极增重16g,N极消耗气体的体积
标准状况下
为____L。
在如图所示的装置中,若通入直流电时,铜电极质量增加
。试回答:
电极的反应式____________
中电解质的浓度_____
填“增大”“减小”“不变”
。
通电
时,B中共收集
气体
标况
,溶液体积为
,则通电前
溶液的物质的量浓度为_______________
设电解前后溶液体积无变化
。
若A中KCl溶液的体积也是
,电解后,溶液的pH为_______
设电解前后溶液体积无变化
。A中电解的总离子方程式是_________
若电源改为二甲醚碱性燃料电池,则X极的反应__________
甲池是乙醇燃料电池,电解乙池硝酸银溶液。M、N两个电极均为石墨电极,请回答下列问题:
甲池中乙醇电极名称是______,
填正极或负极
,通
的铂电极反应式为_______。一段时间后,该池pH_______
填增大、减小、不变
。
乙池中溶液中
的向______极
填M或
移动,在此过程中,乙池中某极析出金属
时,甲池中理论上消耗氧气为______
标准状况下
。
钛是一种重要的金属,以钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),还含有少量Fe2O3]为原料制备钛的工艺流程如图所示。
(1)滤液1中钛元素以TiO2+形式存在,则“溶浸”过程发生的主要反应的化学方程式为________。
(2)物质A为________(填化学式),“一系列操作”为________。
(3)“水解”步骤中生成TiO2·xH2O,为提高TiO2·xH2O的产率,可采取的措施有________、________。(写出两条)。
(4)“电解”是以石墨为阳极,TiO2为阴极,熔融CaO为电解质。阴极的电极反应式为________;若制得金属Ti 9.60g,阳极产生气体________mL(标准状况下)。
(5)将少量FeSO4·7H2O溶于水,加入一定量的NaHCO3溶液,可制得FeCO3,写出反应的离子方程式________;若反应后的溶液中c(Fe2+)=2×10-6mol·L-1,则溶液中c(CO32-)=________mol·L-1。(已知:常温下FeCO3饱和溶液浓度为4.5×10-6mol·L-1)
硫酸锰是一种重要的化工中间体,是锰行业研究的热点。一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下:
已知:①“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。
②金属离子在水溶液中的平衡浓度与pH的关系如图所示(25℃):
③此实验条件下Mn2+开始沉淀的pH为7.54;离子浓度≤10-5mol·L-1时,离子沉淀完全。
请回答:
(1)传统工艺处理高硫锰矿时,不经“混合焙烧”,而是直接用H2SO4浸出,其缺点为___________。
(2)“氧化”时,发生反应的离子方程式为_________________________________。若省略“氧化”步骤,造成的后果是_________________________________。
(3)“中和除杂”时,生成沉淀的主要成分为______________________(填化学式)。
(4)“氟化除杂”时,若使溶液中的Mg2+和Ca2+沉淀完全,需维持c(F-)不低于___________。(已知:Ksp(MgF2)=6.4×10-10;Ksp(CaF2)=3.6×10-12)
(5)“碳化结晶”时,发生反应的离子方程式为______________________。
(6)“系列操作”指___________、过滤、洗涤、干燥
(7)用惰性电极电解MnSO4溶液可制备MnO2,电解过程中阳极的电极反应式为___________。