【題目】甲醇（CH3OH）是一種綠色能源。如圖所示，某同學設計一個甲醇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為陽離子交換膜．

根據(jù)要求回答相關問題：

（1）寫出負極的電極反應式____________，甲裝置中堿性_____（填增強、減弱或不變）

（2）鐵電極為______（填“陽極”或“陰極” ），石墨電極（C）的電極反應式為______。

（3）若將乙裝置中兩電極位置互換，其他裝置不變，乙裝置中發(fā)生的總反應式______ 。

【答案】CH3OH+8OH--6e-＝CO32-+6H2O 減弱 陰極 2Cl--2e-=Cl2↑ Fe+2H2O Fe(OH)2 +H2↑

【解析】

從圖中可以看出，甲池為原電池(作電源)，乙池為電解池，丙池為銅的電解精煉。甲池中，通甲醇的電極為負極，通氧氣的電極為正極；乙池中，Fe電極為陰極，C電極為陽極；丙池中，精銅為陰極，粗銅為陽極。

（1）通入負極上甲醇燃料失電子和氫氧根離子發(fā)生氧化反應生成水，電極反應式為CH3OH+8OH--6e-＝CO32-+6H2O，正極反應方程式為：O2+2H2O+4e-=4OH-，由于在反應中有水生成，因此氫氧化鉀溶液的濃度降低，pH降低，故答案為：CH3OH+8OH--6e-＝CO32-+6H2O，減弱；

（2）鐵電極連接原電池負極而作電解池陰極，碳作陽極，電解氯化鈉飽和溶液時，陽極上氯離子放電，電極反應式為2Cl--2e-=Cl2↑，故答案為：陰極；2Cl--2e-=Cl2↑；

（3）若將乙裝置中兩電極位置互換，陽極為鐵，鐵失電子；陰極氫離子得電子；電極反應式Fe+2H2O Fe(OH)2 +H2↑，故答案為：Fe+2H2O Fe(OH)2 +H2↑

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】能正確表示下列反應的離子方程式的是（ ）

A.用過量氨水吸收工業(yè)尾氣中的SO2：2NH3·H2O＋SO2=2NH4+＋SO32-＋H2O

B.Ca(HCO3)2溶液與少量NaOH溶液反應：Ca2＋＋2HCO3-＋2OH－=CaCO3↓＋CO32-＋2H2O

C.磁性氧化鐵溶于足量稀硝酸： Fe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O

D.明礬溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO42-恰好完全沉淀：2Ba2＋＋3OH－＋Al3＋＋2SO42-=2BaSO4↓＋Al(OH)3↓

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】常溫下， 將稀 HCl溶液滴加到等濃度的弱堿 AOH溶液中， 測得混合液的 pH和lg[C(AOH)/C(A+)] 的關系如圖所示， 其中 a點表示未加鹽酸時的數(shù)據(jù)， e點表示 HCl和 AOH恰好完全反應時的數(shù)據(jù)。下列說法錯誤的是

A. 常溫下， A+的水解平衡常數(shù)為 1.0×10－10

B. 點e溶液中水電離出的H+濃度為 10－6.23mol/L

C. 點c 溶液中的 n(A+)+n(AOH)等于點 e溶液中的 n(Cl－)

D. 點d溶液中： c(Cl－)> c(AOH)>c(A+)

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】（舉一反三）A、B、C、D均為中學化學常見的純凈物，A是單質(zhì)。它們之間有如下的反應關系：

(1)若A是淡黃色固體，C、D是氧化物，C是造成酸雨的主要物質(zhì)，但C也有其廣泛的用途，寫出其中的兩個用途：_____________________________。

(2)若B是氣態(tài)氫化物，C、D是氧化物且會造成光化學煙霧污染。B與C在一定條件下反應生成的A是大氣的主要成分，寫出該反應的化學方程式：_____________________________。

(3)若D物質(zhì)具有兩性，②、③反應均要用強堿溶液，④反應時通入過量的一種引起溫室效應的主要氣體。判斷單質(zhì)A的元素在周期表中的位置：___________________________。

(4)若A是太陽能電池用的光伏材料。C、D為鈉鹽，兩種物質(zhì)中除鈉、氧外的元素為同一主族，且溶液均顯堿性。寫出②反應的化學方程式：_______________________________。

D的化學式是________。

(5)若A是應用最廣泛的金屬。④反應用到A，②、⑤反應均用到同一種非金屬單質(zhì)。C的溶液用于蝕刻印刷銅電路板，寫出該反應的離子方程式：_________________________ 。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】常溫下，將0.2000mol/L的NaOH溶液逐滴加入到20.00mL0.2000mol/LNH4Cl溶液中，溶液的pH與所加NaOH溶液的體積的關系如圖所示(不考慮揮發(fā))。下列說法錯誤的是（ ）

A.a點溶液中：c(NH3H2O)+c(H+)=c(OH-)+c(NH4+)

B.從a點到d點水的電離程度不斷減弱

C.b點溶液中：c(Cl-)>c(Na+)>c(H+)=c(OH-)

D.c點溶液中：c(NH3H2O)+c(NH4+)=2c(Na+)

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】在一定溫度下，可逆反應X(g)+3Y(g)2Z(g)達到平衡的標志是

①Z生成的速率與Z分解的速率相等 ②單位時間生成a mol X，同時生成3a mol Y

③X、Y、Z的濃度不再變化 ④X、Y、Z的分子數(shù)比為1：3：2

⑤X、Y、Z的濃度相等 ⑥X、Y、Z的質(zhì)量不再發(fā)生變化

A.①③⑥B.①②③C.①②⑤⑥D.①②③④⑤⑥

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】草酸(H2C2O4)是一種二元弱酸。常溫下向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液，混合溶液里lgX[X表示或]隨pH的變化關系如圖所示。下列說法不正確的是

A. 直線I中X表示的是

B. 直線I、Ⅱ的斜率均為1

C. c(HC2O4－)>c(C2O42－)>c(H2C2O4)對應1.22<pH<4.19

D. c(Na+)=c(HC2O4－)+2c(C2O42－)對應pH=7

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】氨可用于制取氨水、氮肥、硝酸、銨鹽、純堿等，因此被廣泛應用于化工、輕工、化肥、制藥、合成纖維、塑料等行業(yè)．

（1）以甲烷為原料可制得合成氨用的氫氣，有關反應的能量變化如下圖所示：

　

寫出CH4(g)與H2O(g)反應生成CO(g)和H2(g)的熱化學方程式：_______________。

（2）已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；△H= -94.4kJ·mol-1，在某容積為2L的恒容容器中發(fā)生合成氨反應，體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化的曲線如圖所示：

①前20min內(nèi)v(NH3)=________mol/(L·min)，放出的熱量為________。

②45min時采取的措施是________；時段III條件下反應的平衡常數(shù)為________（保留3位有效數(shù)字）。

（3）一定溫度下，將不同量的CO2、NH3分別通入某恒容密閉容器中進行下列反應：2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(l)+H2O(g)；△H＜0，得到如下數(shù)據(jù)：

實驗組

起始量/mol

平衡時的轉(zhuǎn)化率

平衡時氣體平均相對分子質(zhì)量

NH3(g)

CO2(g)

NH3(g)

CO2(g)

1

2

1

a1

a2

M1

2

4

2

a3

a4

M2

3

n1

n2

a5

a6

M3

①a1________a4（填“＜”、“＝”或“＞”）；M1________ M2（填“＜”、“＝”或“＞”）。

②若a5>a6，則n1，n2必須滿足的關系是________。

（4）室溫時將氨通入500mL 0.1mol·L-1鹽酸中至pH=6，所得溶液中離子濃度由大到小的順序是____________________________________________。

（5）氨、空氣、KOH溶液可構(gòu)成燃料電池，反應原理為4NH3+3O2=2N2+6H2O，反應一段時間后，電解質(zhì)溶液的pH將________（填“增大”“減小”或“不變”）。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】目前工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇，某研究小組對下列有關甲醇制取的三條化學反應原理進行探究。已知在不同溫度下的化學反應平衡常數(shù)(K1、K2、K3)如下表所示：

化學反應

焓變

平衡常數(shù)

溫度/℃

500

700

800

①2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)

ΔH1

K1

2.5

0.34

0.15

②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)

ΔH2

K2

1.0

1.70

2.52

③CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)

ΔH3

K3

請回答下列問題：

(1)反應②是________(填“吸熱”或“放熱”)反應。

(2)根據(jù)反應①與②可推導出K1、K2與K3之間的關系，則K3＝________(用K1、K2表示)；根據(jù)反應③判斷ΔS___0(填“>”、“＝”或“<”)，在______(填“較高”或“較低”)溫度下有利于該反應自發(fā)進行。

(3)500℃時，測得反應③在某時刻，CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度分別為0.1mol/L、0.8mol/L、0.3mo/L、0.15mol/L，則此時v正________v逆(填“>”、“＝”或“<”)。

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