如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究*碱工业的原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求...
问题详情:
如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究*碱工业的原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题:
(1)**燃料电池负极反应式为________________________。
(2)石墨(C)极的电极反应式为_______________________。
(3)若在标准状况下,有2.24 L氧气参加反应,则乙装置中铁极上生成的气体的体积为________L;*装置中*极析出铜的质量为________ g。
(4)某同学利用**燃料电池设计电解法制取漂白液或Fe(OH)2的实验装置(如图所示)。
若用于制漂白液,a为电池的________极,电解质溶液最好用)________________
若用于制Fe(OH)2,使用硫**溶液作电解质溶液,阳极选用________作电极。
【回答】
(1). CH4-8e-+10OH-===CO+7H2O (2). 2Cl--2e-===Cl2↑ (3). 4.48 (4). 12.8 (5). 负 (6). 饱和*化*溶液(或饱和食盐水) (7). 铁
【解析】
试题分析:燃料电池中,投放燃料的电极是负极,投放氧化剂的电极是正极。
(1)燃料电池中,负极上投放燃料,所以投放**的电极是负极,负极上失电子发生氧化反应,电极反应式为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;
(2)*中投放氧化剂的电极是正极,所以乙装置中石墨电极是阳极,阳极上*离子失电子发生氧化反应,电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑;
(3)串联电池中转移电子数相等,若在标准状况下,有2.24L氧气参加反应,氧气的物质的量是2.24L÷22.4L/mol÷0.1mol,则则转移电子的物质的量=0.1mol×4=0.4mol,乙装置中铁电极上*离子放电生成*气,设生成*气的体积为xL;*装置中*极上析出铜,设析出铜的质量为yg,则
2H++2e-=H2↑
2mol 22.4L
0.4mol xL
解得x=4.48
Cu 2++2e-=Cu
2mol 64g
0.4mol yg
解得y=12.8
(4)电解饱和食盐水时,*极上析出*气,阳极上析出*气,*气和*氧化*反应生成次***,次***是漂白液的有效成分,B电极上生成*气,*气的密度小于溶液的密度,所以生成的*气上升,能和*氧化*溶液充分的接反应生成次***,所以A极上析出*气,即A极是*极,所以a为电池负极;若用于制Fe(OH)2,使用硫**做电解质溶液,*极上*离子放电生成*气,如果阳极是惰*电极,阳极上*氧根离子放电生成氧气得不到*氧化亚铁,所以阳极上应该是铁失电子生成亚铁离子,亚铁离子和*氧化*反应生成*氧化亚铁。
考点:考查原电池和电解池原理及物质的量的有关计算
知识点:电化学 胶体
题型:填空题
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