【題目】用酸性氫氧燃料電池電解飽和食鹽水的裝置如圖所示（a、b為石墨電極，不考慮U形管中氣體的溶解且a上產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入小試管中）。

（1）寫出通入H2這一極的電極反應(yīng)_________，通入O2這一極的電極反應(yīng)為_________。

（2）a為_________極，電極反應(yīng)為_________ 。

（3）b為_________極，電極反應(yīng)為_________。

（4）在25℃，當(dāng)燃料電池中消耗 0.02g H2時，U形管中液體的體積為200mL（忽略實(shí)驗(yàn)過程中體積的變化）， 求此時U形管中溶液的pH。

【答案】 (1)H2 - 2e- = 2H+；O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O；

(2)陽 ；2Cl- - 2e- = Cl2；

(3) 陰；2H+ + 2e- = H2；

(4) 13 ；

【解析】

試題分析：左邊能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，為原電池，氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則通入氫氣的電極是負(fù)極，通入氧氣的電極是正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)；右邊是電解池，與電源正極相連的是電解池的陽極，與電源負(fù)極相連的是電解池的陰極，所以a是陽極，b是陰極，陽極上氯離子放電，陰極上氫離子放電，電子從負(fù)極流向陰極，從陽極流向正極。

（1）通入H2的一極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為H2 - 2e- = 2H+，通入O2的一極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O，故答案為：H2 - 2e- = 2H+；O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O；

（2）a為陽極，電極反應(yīng)為2Cl- - 2e- = Cl2，故答案為：陽 ；2Cl- - 2e- = Cl2；

（3）b為陰極，電極反應(yīng)為2H+ + 2e- = H2，故答案為：陰；2H+ + 2e- = H2；

（4）0.02g H2的物質(zhì)的量為=0.01mol，U形管中陰極反應(yīng)的氫離子的物質(zhì)的量=0.01mol×2=0.02mol，c(OH-)==0.1mol/L，溶液的pH=13，故答案為：13。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】研究NO2、SO2 、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。

（1）已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol—1，2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol—1，則反應(yīng)：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH= kJ·mol—1

（2）利用反應(yīng)6NO2＋ 8NH3 7N2＋12H2O可處理NO2。一定條件下，將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成如右圖所示裝置，其中電極均為石墨，使用熔融金屬氧化物作電解質(zhì)，寫出負(fù)極電極反應(yīng)式 ；若一段時間內(nèi)測得外電路中有1.2mol電子通過，則兩極共產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 L。

（3）一定條件下，將NO2與SO2以體積比1︰2置于恒容密閉容器中發(fā)生下述反應(yīng)：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)，下列能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 。

a．體系壓強(qiáng)保持不變 b．混合氣體顏色保持不變

c．SO3和NO的物質(zhì)的量比保持不變 d．每消耗1 mol SO3的同時生成1 molNO2

（4）CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。一定溫度下，向容積為2L的密閉容器中充入2molCO和2molH2發(fā)生上述反應(yīng)，5min后反應(yīng)平衡，此時測得CH3OH的濃度為0.3mol/L，計(jì)算反應(yīng)開始至平衡時的平均速率v(H2)= ；該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為 (保留兩位小數(shù))。

（5）不同溫度CO的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如上圖所示。該反應(yīng)ΔH 0（填“>”或“ <”）。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右，選擇此壓強(qiáng)的理由是 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】鉻(VI)的化合物是有毒物，已知Cr(III)鹽的毒性只有Cr(VI)鹽的0.5％，所以將廢水中Cr(VI)轉(zhuǎn)化為Cr(III)是處理Cr(VI)廢水的方向。某鉻鹽廠生產(chǎn)過程中排出含Cr2O72-的工業(yè)酸性廢水．為防止污染環(huán)境，現(xiàn)采用下列兩種方法進(jìn)行處理后再排出。

方法一：化學(xué)法

用FeSO4·7H2O處理含鉻廢水的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)過加配料比后可用最終的產(chǎn)物制備鐵氧體復(fù)合氧化物 (用Crx3+Fe2-xFe2+O4表示)的原料。

（1）在利用化學(xué)法處理時，F(xiàn)eSO4把廢水中Cr2O72-還原的離子方程式為______。

（2）在pH<4的含鉻(VI)廢水中，加入FeSO4·7H2O的質(zhì)量應(yīng)為廢水中CrO3質(zhì)量的 倍，才能使得到的固體產(chǎn)物符合鐵氧體復(fù)合氧化物的組成。而在實(shí)際操作中一般要___ (填“大于”、“小于”)這個比例，原因?yàn)開____________。

方法二： 電解法的工藝流程如下

在整個處理過程中，Cr2O72-被還原為Cr3+，溶液的pH值逐漸升高，最后濾出的沉淀有Cr(OH)3和Fe(OH)3，試分析這個污水處理過程，回答：

（3）加入適量食鹽的作用為________，選擇Fe做電極的原因是____________。

（4）隨著電解和溶液中反應(yīng)的進(jìn)行，陰極區(qū)溶液pH____(填“變大”、“變小”)，鼓入空氣的原因是_______________。

（5）電解過程中當(dāng)H+濃度小到一定程度時，便會析出Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀，已知常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp=10-32，要使c(Cr3+)降至l0-5mol/L，溶液的pH應(yīng)至少為___________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】鋁粉和氧化鐵粉末的混合物制成的鋁熱劑可用于焊接鋼軌。現(xiàn)取三份不同質(zhì)量的該鋁熱劑分別和100mL同濃度的NaOH溶液反應(yīng)，所取鋁熱劑的質(zhì)量與產(chǎn)生氣體的體積關(guān)系如下表（氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定）。

（1）該鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

（2）該鋁熱劑中加入NaOH溶液時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

（3）求NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度。

（4）求該鋁熱劑中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】A、B、C、D為短周期內(nèi)除稀有氣體外的元素，它們的原子序數(shù)依次增大。四種元素中只有C為金屬元素；A和C的最外層電子數(shù)相等；B、D屬于同主族；C、D兩元素原子的質(zhì)子數(shù)之和為A、B兩元素原子的質(zhì)子數(shù)之和的3倍。請回答下列問題：

（1）A的元素符號為______，B的原子結(jié)構(gòu)示意圖為______。

（2）寫出C2B2與A2B反應(yīng)的離子方程式____ _。

（3）A、B、C、D離子半徑由大到小的順序?yàn)?/span> 。（用離子符號表示）

（4）用化學(xué)方程式證明元素原子的得電子能力B強(qiáng)于D__ ___。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途。回答下列問題：

（1）海帶中富含碘，請簡述檢驗(yàn)碘的實(shí)驗(yàn)方案_____________________；

（2）已知反應(yīng)2HI(g)═H2(g)+I2(g)的△H=+11kJmol-1，1molH2(g)、1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時分別需要吸收436KJ、299KJ的能量，則1molI2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時需吸收的能量為_________kJ；

（3）Bodensteins研究了下列反應(yīng)：2HI(g)H2(g)+I2(g)

在716K時，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時間t的關(guān)系如表：

①根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為：______________；(不用求出結(jié)果)

②其他條件不變，向平衡后體系中再加入少量HI，則平衡向_______(填“正”或“逆”)反應(yīng)方向移動，達(dá)到平衡后x(HI)_______(填“增大”、“減小”或“不變”)。

③上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正=k正x2(HI)，逆反應(yīng)速率為v逆=k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，則k逆為_______(以K和K正表示)；若k正=0.0027min-1，在t=40min時，v正=________min-1．

④由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的關(guān)系可用如圖表示．當(dāng)升高到某一溫度時，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，相應(yīng)的點(diǎn)分別為__________(填字母)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】太陽能電池板材料除單晶硅外，還有銅、銦、鎵、硒等化學(xué)物質(zhì)。

（1）基態(tài)硅原子的電子排布式：_______________。

（2）有一類組成最簡單的有機(jī)硅化合物叫硅烷。硅烷的組成、結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的烷烴相似。硅烷中硅采取____雜化方式，硅烷的沸點(diǎn)與相對分子質(zhì)量的關(guān)系如圖所示，呈現(xiàn)這種變化的原因是_______________。

（3）硒和硫同為VIA族元素，與其相鄰的元素有砷和溴，則三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開______。 (用元素符號表示)

（4）氣態(tài)SeO3分子的立體構(gòu)型為_________，與SeO3互為等電子體的一種離子為____________(填化學(xué)式)。

（5）一種銅金合金晶體具有面心立方最密堆積結(jié)構(gòu)，在晶胞中金原子位于頂點(diǎn)，銅原子位于面心，則該合金中金原子(Au)與銅原子(Cu)個數(shù)比為_________；若該晶體的晶胞棱長為a pm，則該合金密度為______g/cm 3。(列出計(jì)算式，不要求計(jì)算結(jié)果，阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】A、B、C、D都是短周期元素，原子半徑D>C>A>B，其中A、B處在同一周期，A、C處在同一主族。C原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于A、B原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)之和，C原子最外層上的電子數(shù)是D原子最外層電子數(shù)的4倍。試回答：

（1）這四種元素名稱分別是：A___________，B___________，C___________，D___________。

（2）這四種元素中在常溫常壓下的液態(tài)或氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由大而小的順序是_______________。（用化學(xué)式表示，下同）

（3）A與B形成的三原子分子的電子式是___________，B與D形成的原子個數(shù)比為l∶l的化合物中含有的化學(xué)鍵類型有___________。

（4）寫一個能證明A和C的金屬性或者非金屬性強(qiáng)弱的化學(xué)方程式是___________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】四苯基乙烯（TPE）及其衍生物具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光特性，在光電材料等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。以下是TPE的兩條合成路線（部分試劑和反應(yīng)條件省略）：

（1）A的名稱是___________。

（2）BC的反應(yīng)類型是____________； D中官能團(tuán)的名稱是_____________。

（3）EF的化學(xué)方程式是____________。

（4）W是D的同分異構(gòu)體，具有下列結(jié)構(gòu)特征：①屬于萘（）的一元取代物；②存在羥甲基（—CH2OH）。寫出W所有可能的結(jié)構(gòu)簡式_____________。

（5）下列說法正確的是__________

a．B的酸性比苯酚強(qiáng)

b．D不能發(fā)生還原反應(yīng)

c．E含有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫

d．TPE既屬于芳香烴也屬于烯烴

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