【題目】熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視。某燃料電池以熔融的K2CO3(其中不含O2-HCO3-)為電解質(zhì),以丁烷為燃料,以空氣為氧化劑,以具有催化作用和導(dǎo)電性能的稀土金屬材料為電極。該燃料電池負(fù)極電極反應(yīng)式為:2C4H10+26CO32-52e- =34CO2+10H2O

試回答下列問題:

1該燃料電池的化學(xué)反應(yīng)方程式為 ;

2正極電極反應(yīng)式為 。

3為了使該燃料電池長時間穩(wěn)定運(yùn)行,電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定。為此,必須在通入的空氣中加入一種物質(zhì),加入的物質(zhì)是 ,它來自 。

4某學(xué)生想用該燃料電池和右圖所示裝置來電解飽和食鹽水

寫出反應(yīng)的離子方程式

將濕潤的淀粉KI試紙放在該裝置附近,發(fā)現(xiàn)試紙變藍(lán),待一段時間后又發(fā)現(xiàn)藍(lán)色褪去,這是因?yàn)檫^量的Cl2將生成的I2氧化。若反應(yīng)的Cl2I2的物質(zhì)的量之比為5:1,且生成兩種酸。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

若電解后得到200mL 3.25mol/LNaOH溶液,則消耗C4H10 的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為 mL。

【答案】12C4H10+13O2=8CO2+10H2O;

2O22CO2 +4e-=2CO32-

3CO2;負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物

4①2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- ②5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3;③560

【解析】

試題分析1該電池中,丁烷和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水,反應(yīng)方程式為2C4H10+13O2=8CO2+10H2O,故答案為2C4H10+13O2=8CO2+10H2O;

2燃料電池中負(fù)極上是燃料失電子的氧化反應(yīng)子,電極反應(yīng)式為2C4H10+26CO32--52e-=34CO2+10H2O故答案為2C4H10+26CO32--52e-=34CO2+10H2O;

3由于原電池的負(fù)極產(chǎn)物有水生成所以負(fù)極必有CO32-參加反應(yīng),同時根據(jù)碳守恒可知必需通入CO2,二氧化碳可以來自負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物,故答案為CO2;負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物

4)電解飽和食鹽水時,陽極上氯離子放電生成氯氣,陰極上氫離子放電生成氫氣,同時還生成氫氧化鈉,離子方程式為2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-,故答案為2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-

氯氣氧化KI生成碘單質(zhì)遇淀粉變藍(lán),離子反應(yīng)為Cl2+2I-═I2+2Cl-過量的Cl2將生成的I2又氧化,若反應(yīng)的Cl2I2物質(zhì)的量之比為51,且生成兩種酸Cl元素的化合價降低,生成鹽酸I元素的化合價升高,由電子守恒可知,5×2×(1-0)=1×2×(x-0)解得x=+5生成物為碘酸,該化學(xué)反應(yīng)為5Cl2+I2+6H2O═2HIO3+10HCl故答案為5Cl2+I2+6H2O═2HIO3+10HCl;

氫氧化鈉的物質(zhì)的量=3.25mol/L×0.2L=0.65mol,根據(jù)2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-知,生成0.65mol氫氧化鈉時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=×2=0.65mol,串聯(lián)電池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等,所以丁烷的體積=×22.4L/mol=560mL,故答案為:560。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用 0.50 mol/L NaOH 溶液和 0.50 mol/L H2SO4 溶液進(jìn)行中和熱的測定。

Ⅰ.配制 0.50 mol/L NaOH 溶液

(1實(shí)驗(yàn)中大約要使用 245 mL NaOH 溶液,則至少需要稱量 NaOH 固體 g。

(2從表中選擇稱量 NaOH 固體所需要的儀器 (填序號。

Ⅱ.測定中和熱的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

(3寫出稀硫酸和稀 NaOH 溶液反應(yīng)表示中和熱的熱化學(xué)方程式 (中和熱為 57.3 kJ/mol。

①溫度差的平均值為__________

②使硫酸與 NaOH 溶液混合均勻的正確操作是 (填字母。

A.用溫度計小心攪拌 B.揭開硬紙片用玻璃棒攪拌

C.輕輕地振蕩燒杯 D.用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動

③近似認(rèn)為 0.50 mol/L NaOH 溶液和 0.50 mol/L 硫酸的密度都是 1g/cm3,中和后生成溶液的比熱容 c = 4.18 J/(g·℃,則中和熱 Δ H= ________(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位。

④上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果與 57.3 kJ/mol 有偏差,產(chǎn)生偏差的原因可能是__________(填字母。

A.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差

B.量取 NaOH 溶液的體積時仰視讀數(shù)

C.分多次把 NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中

D.用溫度計測定 NaOH 溶液起始溫度后直接測量 H2SO4 溶液的溫度

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【題目】組成玉米和人體的最基本元素是 ( )

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【題目】下列說法正確的是( )

A、同溫同壓下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH相同

B、已知甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為ΔH=-890.3 kJ/mol 則甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:CH4 (g) + 2O2 (g) = CO2(g) + 2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ/mol

C、一定條件下,0.5 mol N2 和1.5 mol H2在密閉容器中充分反應(yīng)生成NH3,放熱19.3 kJ,其熱化學(xué)方程式為:N2 (g)+ H2 (g)2NH3(g) ΔH =-38.6 kJ/mol

D、2H+(aq)+SO42-(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol

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1沸騰爐中,硫鐵礦進(jìn)行粉碎處理的目的是

2接觸室中,發(fā)生的主要反應(yīng)是SO2與O2的反應(yīng),其化學(xué)方程式是 。

3反應(yīng)釜中,燒渣經(jīng)過反應(yīng)轉(zhuǎn)化為溶液I和固體。

燒渣中的FeS在反應(yīng)中做 氧化還原。

溶液I中所含溶質(zhì)的化學(xué)式是

4操作a的主要步驟是:加熱濃縮、 、過濾洗滌。

5流程,固體X可以選擇硫鐵礦FeS2 ;當(dāng)固體X為硫鐵礦FeS2時,將溶液I與固體X發(fā)生反應(yīng)的離子方程式補(bǔ)充完整:

FeS2+ + ===Fe2++SO42-+

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【題目】以下反應(yīng)會導(dǎo)致溶液導(dǎo)電性減弱最明顯的是( )

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【題目】合成氨及其相關(guān)工業(yè)中,部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:

下列說法不正確的是

A.甲、乙、丙三種物質(zhì)中都含有氮元素

B.反應(yīng)II、III和的氧化劑相同

C.VI的產(chǎn)物可在上述流程中被再次利用

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1該反應(yīng)的逆反應(yīng)為 熱反應(yīng),且m+n p(”“=”“”)。

2減壓使容器體積增大時,A的質(zhì)量分?jǐn)?shù) (增大”“減小不變,下同)

3若加入B(維持體積不變),則A的轉(zhuǎn)化率 。

4若升高溫度,則平衡時B、C的濃度之比將 。

5若加入催化劑,平衡時氣體混合物的總物質(zhì)的量 。

6B是有色物質(zhì),A、C均無色,則加入C(體積不變)時混合物顏色 ,而維持容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,充入氖氣時,再次建立平衡時與原平衡相比,氣體混合物顏色 。

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