【題目】如下圖所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理，其中乙裝置中X為陽(yáng)離子交換膜。

根據(jù)要求回答相關(guān)問(wèn)題：

（1）通入氧氣的電極為________（填“正極”或“負(fù)極”），負(fù)極的電極反應(yīng)式為 。

（2）鐵電極為________（填“陽(yáng)極”或“陰極”），石墨電極(C)的電極反應(yīng)式為 。

（3）反應(yīng)一段時(shí)間后，乙裝置中生成氫氧化鈉主要在________區(qū)。（填“鐵極”或“石墨極”）

（4）如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì)，則丙裝置中反應(yīng)一段時(shí)間后，硫酸銅溶液濃度將________（填“增大”“減小”或“不變”）。

（5）若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，有2.24 L氧氣參加反應(yīng)，則乙裝置中鐵電極上生成的氣體的分子數(shù)為 ；丙裝置中陰極析出銅的質(zhì)量為 。

【答案】（1）正極 H2－2e－＋2OH－=2H2O

（2）陰極 2Cl －2e－=Cl2↑（3）鐵極

（4）減�。�5）1.204×1023或0.2NA 12.8 g

【解析】試題分析：（1）燃料電池中通入氧氣的電極是正極，負(fù)極上氫氣失電子，電極反應(yīng)式為：H2－2e－＋2OH－=2H2O；

（2）乙池屬于電解池，鐵電極是陰極，石墨電極是陽(yáng)極，陽(yáng)極上氯離子放電生成氯氣，電極反應(yīng)式為：2Cl--2e-═Cl2↑；

（3）乙池中陰極是鐵，陽(yáng)極是碳，陽(yáng)極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電，導(dǎo)致陰極附近氫氧根離子逐漸增大，所以乙裝置中生成氫氧化鈉主要在鐵極區(qū)；

（4）如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì)，則陽(yáng)極上的銅、鋅、銀都會(huì)失電子進(jìn)入溶液，陰極上析出銅離子，根據(jù)得失電子守恒，陽(yáng)極上溶解的銅小于陰極上析出的銅，所以丙裝置中反應(yīng)一段時(shí)間，硫酸銅溶液濃度將減��；

（5）根據(jù)方程式中的轉(zhuǎn)化關(guān)系：O2----2H2----2Cu，2.24 L氧氣的物質(zhì)的量為0.1mol，則生成氫氣的分子數(shù)是0.2×6.02×1023=1.204×1023，生成銅的質(zhì)量是0.2×64=12.8g。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下表給出14~17號(hào)元素的一些性質(zhì)，請(qǐng)回答：


14Si

15P

16S

17Cl

單質(zhì)與H2
反應(yīng)的條件

高溫

磷蒸氣與
H2能反應(yīng)

加熱

光照或點(diǎn)燃
時(shí)發(fā)生爆炸

最高價(jià)氧化
物的水化物

H4SiO4
弱酸

H3PO4[
中強(qiáng)酸

H2SO4
強(qiáng)酸

HClO4
最強(qiáng)含氧酸

（1）它們所形成的氫化物中穩(wěn)定性最差的是 ，還原性最差的是 。(寫化學(xué)式)

（2）四種元素的非金屬性隨著元素原子序數(shù)的遞增而逐漸 （增強(qiáng)或減弱）

（3）寫出下列物質(zhì)電子式K2S PCl3

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】地下水受到硝酸鹽污染已成為世界范圍內(nèi)一個(gè)相當(dāng)普遍的環(huán)境問(wèn)題。用零價(jià)鐵去除水體中的硝酸鹽(NO3-)是地下水修復(fù)研究的熱點(diǎn)之一。

（1）Fe還原水體中NO3-的反應(yīng)原理如圖所示。

作負(fù)極的物質(zhì)是___________；正極的電極反應(yīng)式是_____________。

（2）將足量鐵粉投入水體中，測(cè)定NO3-去除率和pH，結(jié)果如下：

在pH =4.5的水體中，NO3-的去除率低的原因是_____________。

（3）為提高pH =4.5的水體中NO3-的去除率，某課題組在初始pH =4.5的水體中分別投入①Fe2+、②Fe、③Fe和Fe2+做對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖：

此實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是____，F(xiàn)e2+的作用可能是_________。（2）中NO3-去除率和鐵的最終物質(zhì)形態(tài)不同的原因______________。

（4）地下水呈中性，在此條件下，要提高NO3-的去除速率，可采取的措施有_______。（寫出一條）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】（1）測(cè)得一定溫度下某溶液的pH=6.5，且溶液中氫離子與氫氧根離子物質(zhì)的量相等，

此溶液呈 性。測(cè)定溫度 25℃（填“高于”、“低于”或“等于”）。

（2）將25℃下pH＝12的NaOH溶液a L與pH=1的HCl溶液b L混合。若所得混合液為中性，則a:b= 。

（3）將等體積等物質(zhì)的量濃度的醋酸和氫氧化鈉溶液混合，溶液呈 （填“酸性”、“中性”或“堿性”，下同），溶液中c(Na+) c(CH3COO-)（填“>”、“<”或“＝”）。

（4）pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合后溶液呈 ，溶液中c(Na+) c(CH3COO-)（填“>”、“<”或“＝”，下同）。

（5）O3將I－氧化成I2的過(guò)程由3步反應(yīng)組成：

①I－(aq)+O3(g)＝IO－(aq)+O2（g） △H1

②IO－(aq)+H+(aq)HOI(aq) △H2

③HOI(aq)+I－(aq)+H+(aq)I2(aq)+H2O(l) △H3

總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________，其反應(yīng)△H＝_________。

（6）已知：CH3COOHCH3COO－+H+ Ka

H2OH++OH－ Kw

則CH3COO－+H2OCH3COOH+OH－平衡常數(shù)K＝___________________。

（7）常溫下，如果要使c(Fe3+)<10-5mol/L，則應(yīng)控制溶液pH的范圍為________。

已知：Ksp[Fe(OH)3] = 8.0×10-38；lg5 = 0.7

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】[化學(xué)-選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

文藝復(fù)興時(shí)期，群青顏料曾用在許多著名的油畫上，當(dāng)時(shí)群青顏料是由貴重的青金石研磨并制成的。青金石是指堿性鋁硅酸鹽礦物，其中含鈉、鋁、硅、硫、氯、氧等元素。

(1)硅元素基態(tài)原子的價(jià)電子軌道表示式為____________。

(2)第四周期中，與鋁未成對(duì)電子數(shù)相同的金屬元素有________種。

(3)Na+和Ne互為等電子體，電離能I2(Na)________I1(Ne)（填“>”或“<”）。

(4)①已知氯有多種含氧酸，其電離平衡常數(shù)如下：

化學(xué)式

HClO4

HClO3

HClO2

HClO

Ka

1×1010

1×101

1×10-2

4×10-8

HClO4的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_________，HClO3中Cl原子的雜化軌道類型為________，HClO2中含有的共價(jià)鍵類型為__________。以上幾種含氧酸的酸性強(qiáng)弱不同，其原因?yàn)?/span>______________。

②氫鹵酸（HX）的電離過(guò)程如圖。ΔH1和ΔH2的遞變規(guī)律都是HF>HCl>HBr>HI，其中ΔH1(HF)特別大的原因?yàn)?/span>_________，影響ΔH2遞變的因素為______________。

(5)鋁單質(zhì)為面心立方晶體，晶胞參數(shù)a=q nm，鋁的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1，原子半徑為r pm，阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA。則鋁單質(zhì)的密度為________g·cm-3（列式即可，下同），鋁晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為____________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】鎳鎘（Ni-Cd）可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進(jìn)行：Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2，有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是

A．充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)：Ni(OH)2－e—+OH-==NiOOH+H2O

B．充電過(guò)程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程

C．放電時(shí)負(fù)極附近溶液的堿性不變

D．放電時(shí)電解質(zhì)溶液中的OH-向正極移動(dòng)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】A、B、C、D、E五種溶液分別是NaOH、NH3·H2O、CH3COOH、HCl、NH4HSO4中的一種。常溫下進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：

①B、D均能與pH=3的A溶液反應(yīng)，當(dāng)它們以等物質(zhì)的量混合時(shí)均能恰好反應(yīng)，反應(yīng)后得到的溶液前者呈酸性，后者呈中性；

②濃度均為0.1mol·L－1C與D溶液等體積混合，溶液呈酸性。回答下列問(wèn)題：

（1）E是 ；

（2）用水稀釋0.1 mol·L－1B時(shí)，溶液中隨著水量的增加而減小的是 (填寫序號(hào)) 。

a． b． c．c(H+)·c(OH－） d．n(OH－)

（3）pH相同的等體積的兩份溶液A和E，分別與鎂粉反應(yīng)，若最后僅有一份溶液中存在鎂粉，且放出氫氣的質(zhì)量相同，則下列說(shuō)法正確的是 (填寫序號(hào))

a．反應(yīng)所需要的時(shí)間E>A

b．開(kāi)始反應(yīng)時(shí)的速率A>E

c．參加反應(yīng)的鎂粉物質(zhì)的量A=E

d．E溶液里有鎂粉剩余

（4）將等體積、等物質(zhì)的量濃度B和C混合后溶液，升高溫度（溶質(zhì)不會(huì)分解）溶液pH隨溫度變化如右圖中 曲線(填寫序號(hào)) 。

（5）②中C與D溶液等體積混合后溶液呈酸性的原因 （用離子方程式表示）；若室溫下，向0.01mol·L－1 C溶液中滴加0.01mol·L－1 D溶液至中性，得到的溶液中所有離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序?yàn)?/span> 。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】《本草綱目》中的“石堿”條目下寫道：“采蒿蓼之屬，曬干燒灰，以水淋汁，久則凝淀如石，浣衣發(fā)面，亦去垢發(fā)面．”這里的“石堿”是指

A. KOH B. KAl（SO4）2 C. KHCO3 D. K2CO3

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】N2O5是一種新型硝化劑，其性質(zhì)和制備受到人們的關(guān)注。一定溫度下，在2 L固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0。反應(yīng)物和部分生成物的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線如圖所示。下列正確的是：

A．0-20 s內(nèi)平均反應(yīng)速率v(N2O5)=0.1 mol·L-1·s-1

B．10 s時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡

C．20 s時(shí)，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率

D．曲線a表示NO2的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間的變化

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