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试题内容

化学电源在日常生活和工业生产中有着重要的应用。

如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业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)甲烷燃料电池负极反应式是____________________________。

(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体积为________ L;丙装置中阴极析出铜的质量为________ g,一段时间后烧杯中c(Cu2+)________(填“增大”“减小”或“不变”)。

答案解析

【答案】

(1)CH4-8e+10OHCO3(2-)+7H2O

(2)2Cl-2eCl2↑ (3)4.48 12.8 减小

【解析】

甲为燃料电池,甲烷通入一极为负极,氧气通入一极为正极;乙为电解池,Fe为阴极,C为阳极,实质为电解饱和食盐水;丙为电解池,粗铜为阳极,精铜为阴极,实质为电解精炼铜。

(3)标准状况下,2.24 L氧气的物质的量为0.1 mol,参与反应转移的电子数为0.4 mol;铁电极为阴极,阳离子放电:2H+2e===H2,则放出氢气0.2 mol,标准状况下体积为4.48 L;丙装置中阴极反应式为Cu2++2e===Cu,则析出铜0.2 mol,即为12.8 g,反应开始后,溶液中的Cu2+在阴极得电子生成Cu,而阳极粗铜中含有的Zn、Fe等活泼金属先失去电子变成金属阳离子进入溶液,故烧杯中c(Cu2+)会减小。

所属考点

电解池及应用

电解池及应用知识点包括电解池、电解原理的应用、离子交换膜、“多池组合”类型的判断方法等部分,有关电解池及应用的详情如下:电解池(1)定义:电解池是把电能转变为化学能的装置。(2)电解池的构成条件①有外接直流电源。②有与电源相连的两个电极。③形成闭合回路。④电解质溶液或熔融电解质。(3)电解池工作原理(以电解CuCl2溶液为例)①电解原理示意图②阴阳两极上放电顺序a.阴极:(与

录入时间:2021-03-07 13:30:32
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