科學(xué)家制造出一種使用固體電解質(zhì)的燃料電池，其效率更高，可用于航天航空。如圖1所示裝置中，以稀土金屬材料作惰性電極，在兩極上分別通入CH4和空氣，其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2固體，它在高溫下能傳導(dǎo)陽(yáng)極生成的O2－離子(O2＋4e－―→2O2－)。

(1)c電極的名稱為 ，d電極上的電極反應(yīng)式為 。

(2)如圖2所示用惰性電極電解100 mL 0.5 mol·L－1CuSO4溶液，a電極上的電極反應(yīng)式為 ，若a電極產(chǎn)生56 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，則所得溶液的pH＝ (不考慮溶液體積變化)，若要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，可加入 (填序號(hào))。

a．CuO b．Cu(OH)2

c．CuCO3 d．Cu2(OH)2CO3

 

(1)正極 CH4＋4O2－－8e－=CO2↑＋2H2O

(2)4OH－－4e－=2H2O＋O2↑ 1 ac

【解析】(1)原電池中電流的方向是從正極流向負(fù)極，故c電極為正極；d電極為負(fù)極，通入的氣體為甲烷，d電極反應(yīng)式為：CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O。

(2)用惰性電極電解CuSO4溶液時(shí)，陽(yáng)極(a電極)反應(yīng)式：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑；陰極反應(yīng)式：2Cu2＋＋4e－=2Cu，

n(O2)＝＝2.5×10－3mol。

線路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2.5×10－3 mol×4＝0.01 mol，溶液中c(H＋)＝＝0.1 mol/L，

pH＝－lg 0.1＝1。加入CuO或CuCO3與溶液中的H＋反應(yīng)，可使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源：2014年高中化學(xué)蘇教版選修四專題3 溶液中的離子反應(yīng)練習(xí)卷（解析版） 題型：填空題

工業(yè)制備氯化銅時(shí)，將濃鹽酸用蒸氣加熱至80℃左右，慢慢加入粗CuO粉末(含雜質(zhì)Fe2O3、FeO)，充分?jǐn)嚢瑁怪芙�，得一�?qiáng)酸性的混合溶液，現(xiàn)欲從該混合溶液中制備純凈的CuCl2溶液，采用以下步驟[參考數(shù)據(jù)：pH≥9.6時(shí)，F(xiàn)e2＋完全水解成Fe(OH)2；pH≥6.4時(shí)，Cu2＋完全水解成Cu(OH)2；pH≥3.7時(shí)，F(xiàn)e3＋完全水解成Fe(OH)3。請(qǐng)回答以下問題：

(1)第一步除去Fe2＋，能否直接調(diào)整pH＝9.6，將Fe2＋沉淀除去？________，理由是_______________________________________________。

有人用強(qiáng)氧化劑NaClO將Fe2＋氧化為Fe3＋：

①加入NaClO后，溶液的pH變化是____。(填序號(hào))

A．一定增大 B．一定減小C．可能增大 D．可能減小

②你認(rèn)為用NaClO作氧化劑是否妥當(dāng)？________，理由是__________________。

現(xiàn)有下列幾種常用的氧化劑，可用于除去混合溶液中Fe2＋的有________(有幾個(gè)選幾個(gè)填代號(hào))。

A．濃HNO3　B．KMnO4　C．Cl2　D．O2　E．H2O2

(2)除去溶液中的Fe3＋的方法是調(diào)整溶液的pH＝3.7，現(xiàn)有下列試劑均可以使強(qiáng)酸性溶液的pH調(diào)整到3.7，可選用的有________(多選不限，填代號(hào))。

A．NaOH　B．氨水　C．Cu2(OH)2CO3　D．Na2CO3　E．CuO　F．Cu(OH)2

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2014年高中化學(xué)蘇教版選修四專題2 反應(yīng)速率與化學(xué)平衡練習(xí)卷（解析版） 題型：選擇題

將N2和H2的混合氣體分別充入甲、乙、丙三個(gè)容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，經(jīng)過一段時(shí)間后反應(yīng)速率為：

v甲(H2)＝3 mol·L－1·min－1，

v乙(N2)＝2 mol·L－1·min－1，

v丙(NH3)＝1 mol·L－1·min－1。

這段時(shí)間內(nèi)三個(gè)容器中合成氨的反應(yīng)速率的大小關(guān)系為(　　)

A．v甲>v乙>v丙　　　　　　B．v乙>v甲>v丙

C．v甲>v丙>v乙 D．v甲＝v乙＝v丙

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2014年高中化學(xué)蘇教版選修四專題1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化練習(xí)卷（解析版） 題型：選擇題

已知化學(xué)反應(yīng)A2(g)＋B2(g)=2AB(g)的能量變化如圖所示，判斷下列敘述中正確的是(　　)

 

A．每生成2分子AB吸收b kJ熱量

B．該反應(yīng)熱ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1

C．該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量

D．?dāng)嗔? mol A—A和1 mol B—B鍵，放出a kJ能量

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2014年高中化學(xué)蘇教版選修四專題1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化練習(xí)卷（解析版） 題型：選擇題

氫能是一種既高效又干凈的新能源，發(fā)展前景良好，用氫作能源的燃料電池汽車倍受青睞。我國(guó)擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氫燃料電池轎車“超越三號(hào)”，已達(dá)到世界先進(jìn)水平，并加快向產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)邁進(jìn)。下列有關(guān)說法正確的是(　　)

A．氫制備工藝廉價(jià)易行，且儲(chǔ)存方便

B．燃料電池車中能量轉(zhuǎn)化率為100%

C．燃料電池車是直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

D．利用熱電廠的電能電解蒸餾水制備氫氣是一種環(huán)保之舉

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2014年高中化學(xué)人教版選修四第四章 電化學(xué)基礎(chǔ)練習(xí)卷（解析版） 題型：選擇題

銀鋅蓄電池是一種高能電池，它的兩極材料分別為鋅和氧化銀，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，放電時(shí)它的正、負(fù)兩極的電極反應(yīng)式如下：

Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－，Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2。

下列判斷正確的是( )

A．鋅為負(fù)極，氧化銀為正極

B．鋅為正極，氧化銀為負(fù)極

C．原電池工作時(shí)，負(fù)極區(qū)溶液pH增大

D．原電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2014年高中化學(xué)人教版選修四第四章 電化學(xué)基礎(chǔ)練習(xí)卷（解析版） 題型：選擇題

根據(jù)下圖，下列判斷中正確的是( )

A．燒杯a中的溶液pH升高

B．燒杯b中發(fā)生氧化反應(yīng)

C．燒杯a中發(fā)生的反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2

D．燒杯b中發(fā)生的反應(yīng)為2Cl－－2e－=Cl2

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2014年高中化學(xué)人教版選修四第二章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡練習(xí)卷（解析版） 題型：選擇題

向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2，一定條件下使反應(yīng)SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)達(dá)到平衡，正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖如圖所示。由圖可得出的正確結(jié)論是（ ）

A．反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)

B．反應(yīng)物濃度：a點(diǎn)小于b點(diǎn)

C．反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量

D．Δt1＝Δt2時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率：a～b段小于b～c段

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2014年高中化學(xué)人教版選修四第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量練習(xí)卷（解析版） 題型：選擇題

在25℃、101 kPa條件下，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃燒熱分別為393．5 kJ/mol、285．8 kJ/mol、870．3 kJ/mol，則2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)的反應(yīng)熱為( )

A．－488．3 kJ/mol B．＋488．3 kJ/mol

C．－191 kJ/mol D．＋191 kJ/mol

 

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