(6分)(1)甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH="+206.0" kJ·mol-1
Ⅱ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH="-129.0" kJ·mol-1
CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为 _____________。
(2)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+ 氧化成Co3+,然后以Co3+ 作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用如图装置模拟上述过程:
①写出阳极电极反应式 _______ 。
②写出Co3+除去甲醇的离子方程式 。
(共4分)(1)把一块纯净的锌片插入盛有稀硫酸的烧杯里,可观察到锌片逐渐溶解,并有气体产生,再平行地插入一块铜片(如图甲所示),可观察到铜片上 (填“有”或“没有”)气泡产生,再用导线把锌片和铜片连接起来(如图乙所示),可观察到铜片上 (填“有”或“没有”)气泡产生。
(2)用导线连接灵敏电流表的两端后,再与溶液中的锌片和铜片相连(如图丙所示),观察到灵敏电流表的指针发生了偏转,说明了导线中有电流通过。有关的电极反应式:
锌片________________;铜片________________
依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)===Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池,如图所示。
请回答下列问题:
(1)电极X的材料是________;电解质溶液Y是________溶液。(填名称)
(2)银电极为电池的________极,发生的电极反应为____________________________;X电极上发生的电极反应为____________________________。
(3)外电路中的电子是从________极流向______极(填电极材料)。外电路中每通过0.1 mol电子,银电极的质量理论上增加 g。
(4)原电池工作时,盐桥(装有琼脂-KCl的U型管)里的Cl-移向 电极。
原电池是化学对人类的一个重大贡献。
(1)某兴趣小组为研究原电池原理,设计如图所示装置。
①a和b不连接时,烧杯中发生的离子方程式是_____________,
②a和b用导线连接,Cu极为原电池____________极(填“正”或“负”),Zn极发生__________(填“氧化”或“还原”)反应。
③Zn片上发生的电极反应:________________,Cu片上发生的电极反应:________________。
(2)若a和b相连接,导线上转移0.2mol电子时,理论上Zn片质量减轻___________g。
(14分)
(1)某课外兴趣小组用下图装置进行实验,
试回答:
①若开始时开关K与a连接,则A电极反应式为____________________。
②若开始时开关K与b连接,则A电极反应式为____________________。
③若开始时开关K与b连接,电路中通过0.2 NA个电子时,两极共产生 ____________mol气体
④若开关K与b连接,铁和石墨棒互换位置,描述U型管中观察到的现象:_____ _ 。
(2)如下图所示的装置,C、D、E、F都是惰性电极。将电源接通后,向乙中滴入酚酞试液,在F极附近显红色。试回答以下问题:
①B是电源的 _极
②甲装置中D电极的电极反应式: _____________________________ 。
③欲用丙装置给铜镀银,G应该是 _ (填“银”或“铜”),电镀液的主要成分是(填化学式) 。
(12分)如下图所示,A、B、C三个装置的烧杯中分别盛有足量的CuCl2溶液。
(1)A、B、C三个装置中属于原电池的是 属于电解池的是_____________。
(2)A池中Zn是_____________极,Cu极发生_____________(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应为______ _______。反应过程溶液中c(Cu2+)___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)B池中C棒是 极,一段时间后的现象为 ,电极反应为_____ ____。B 池中的总反应为_ __。
(4)C池在化学反应中发生的能量转化形式是 。
按下图装置进行实验,并回答下列问题:
(1)判断装置的名称:A池为 B池为
(2)铜极的电极反应式为 石墨棒C2附近发生的实验现象为
(3)当C2极析出224mL气体(标准状况)时,锌的质量减少 g。
化学在能源开发与利用中起到十分关键的作用。氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。氢氧燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行下图实验(图中所用电极均为惰性电极)
(1)电极a为 极(填“正”或“负”),溶液中OH-移向 极(填a或b);
(2)电极b处所发生的电极反应方程式为 ;[随着反应的进行,氢氧燃料电池内部溶液的PH将 (填“增大”或“减小”);
(3)c极为 (填“阴”或“阳”)极,d电极反应式为 ;
(4)右图装置中盛有100mL0.1mol·L-1AgNO3溶液,当装置工作时右装置中发生的总反应方程式 为 ;
(5)当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL(标准状况下)时,则此时右图装置中溶液的c(H+)= 。(溶液体积变化忽略不计)
(6)氢氧燃料电池的优点 ;
下列四个装置图均与电化学有关,请根据图示回答相关问题:
(1)这四个装置中,利用电解原理的是 (填装置序号);
(2)装置①若用来精炼铜,则a极的电极材料是 (填“粗铜”或“精铜”),电解质溶液为 ;
(3)装置②的总反应方程式是 ;
(4)装置③中钢闸门应与外接电源的 极相连(填“正”或“负”)
(5)装置④中的铁钉几乎没被腐蚀,其原因是 。
(1)钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。
①钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的正极反应式为________________。
②为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用如图甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用_________________。
A.铜 | B.锡 | C.锌 | D.石墨 |
③如图乙方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的__________极上。
(2)根据反应Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4设计的双液原电池如图所示。
①电极Ⅰ的材料为金属铁,则烧杯A中的电解质溶液为______________(填化学式)。
②电极Ⅱ发生的电极反应式为___________________。
(3)某同学组装了如图所示的电化学装置。电极Ⅰ为Al,其他电极均为Cu。
①电极Ⅰ为_________极(填“正”“负”或“阴”“阳”),发生___________反应(填“氧化”或“还原”),电极反应式为_______________;电极Ⅲ为_______________极(填“正”“负”或“阴”“阳”)。
②盐桥中盛有含KNO3溶液的琼脂,盐桥中的K+向_____________极(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)移动。
写出下列反应的热化学方程式或电极反应式:
(1)N2(g)与H2(g)反应生成1molNH3(g),放出46.1kJ热量 。
(2)钢铁发生吸氧腐蚀时的正极电极反应式 。
(3)CH4与O2在酸性条件下形成原电池时,负极的电极反应式 。
铅蓄电池是化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解质溶液为稀硫酸,工作时该电池的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。试根据上述情况判断:
(1)蓄电池的负极材料是______________________。
(2)工作时,正极反应为______________________。
(3)工作时,电解质溶液的酸性________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)工作时,电解质溶液中阴离子移向________极。(填“正”或者“负”)
(5)电流方向从________极流向________极。(填“正”或者“负”)
(1)下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是 。
A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>0
B.NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1)△H<0
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H<0
(2)以H2SO4溶液为电解质溶液,依据所选反应设计一个原电池,其正极的电极反应式为 。