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          50条信息

            • 1. \(\rm{(8}\)分\(\rm{)}\)氢氧燃料电池的工作原理如下图所示。通常氢氧燃料电池有酸式\(\rm{(}\)当电解质溶液为硫酸时\(\rm{)}\)和碱式\(\rm{[}\)当电解质溶液为\(\rm{NaOH(aq)}\)或\(\rm{KOH(aq)}\)时\(\rm{]}\)两种。试回答下列问题:

              \(\rm{(1)}\)酸式电池的电极反应:负极:____________________,正极:____________________;电池总反应:____________________;电解质溶液\(\rm{pH}\)的变化________\(\rm{(}\)填“变大”、“变小”或“不变”\(\rm{)}\)。

              \(\rm{(2)}\)碱式电池的电极反应:负极:____       ____,正极:____           ____;电池总反应:________        ;电解质溶液\(\rm{pH}\)的变化________\(\rm{(}\)填“变大”、“变小”或“不变”\(\rm{)}\)。

            • 2. 如图所示,可形成氢氧燃料电池。通常氢氧燃料电池有酸式\(\rm{(}\)当电解质溶液为\(\rm{H}\)\(\rm{2}\)\(\rm{SO}\)\(\rm{4}\)时\(\rm{)}\)和碱式\(\rm{[}\)当电解质溶液为\(\rm{NaOH(aq)}\)或\(\rm{KOH(aq)}\)时\(\rm{]}\)两种。试回答下列问题:

              \(\rm{(1)}\)酸式电池的电极反应:负极:________________, 正极:________________;电池总反应:____________________; 电解质溶液的\(\rm{pH}\)_______\(\rm{(}\)填“变大”、“变小”或 “不变”\(\rm{)}\);
              \(\rm{(2)}\)碱式电池的电极反应:负极:________________, 正极:________________;电池总反应:____________________; 电解质溶液的\(\rm{pH}\)________\(\rm{(}\)填“变大”、“变小” 或“不变”\(\rm{)}\)。
            • 3.

              草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应:\(\rm{MnO_{4}^{-}+H_{2}C_{2}O_{4}+H^{+}→Mn^{2+}+CO_{2}↑+H_{2}O(}\)未配平\(\rm{)}\)用\(\rm{4mL0.001mol⋅L^{-1}KMnO_{4}}\)溶液与\(\rm{2mL0.01mol⋅L^{-1}H_{2}C_{2}O_{4}}\)溶液,研究反应的温度、反应物的浓度与催化剂等因素对化学反应速率的影响\(\rm{.}\)改变的条件如表所示:


              组别

              \(\rm{10\%}\)硫酸体积\(\rm{/mL}\)

              温度\(\rm{/℃}\)

              其他物质

              \(\rm{2}\)

              \(\rm{20}\)

               

              \(\rm{2}\)

              \(\rm{20}\)

              \(\rm{10}\)滴饱和\(\rm{MnSO_{4}}\)溶液

              \(\rm{2}\)

              \(\rm{30}\)

               

              \(\rm{1}\)

              \(\rm{20}\)

              \(\rm{1mL}\)蒸馏水


              \(\rm{(1)}\)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______.
              \(\rm{(2)}\)实验Ⅰ和Ⅱ可得出的结论:影响化学反应速率的因素是______;如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验Ⅰ和______\(\rm{(}\)Ⅰ\(\rm{~}\)Ⅳ表示\(\rm{)}\).
              \(\rm{(3)}\)实验Ⅳ中加入\(\rm{1mL}\)蒸馏水的目的是______.
              \(\rm{(4)}\)甲醇\(\rm{-}\)空气燃料电池\(\rm{(DMFC)}\)是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池,其工作原理如图所示,该燃料电池的电池反应式为\(\rm{2CH_{3}OH}\) \(\rm{(g)+3O_{2}(g)=2CO_{2}(g)+4H_{2}O(l)}\),则负极的电极反应式为______,正极附近\(\rm{pH}\)值____\(\rm{(}\)填写“增大”、“减小”或者“不变”\(\rm{)}\)
            • 4. 某矿石中除含\(\rm{Si{O}_{2} }\)外,还有\(\rm{9.24% }\) \(\rm{CoO}\)、\(\rm{2.78% }\) \(\rm{F{e}_{2}{O}_{3} }\)、\(\rm{0.96% }\) \(\rm{MgO}\)、\(\rm{0.084% }\) \(\rm{CaO}\),从该矿石中提取钴的主要工艺流程如下:

              \(\rm{(1)}\)在一定浓度的\(\rm{{H}_{2}S{O}_{4} }\)溶液中,钴的浸出率随时间、温度的变化如图所示考虑生产成本和效率,最佳的浸出时间为 _____ 小时,最佳的浸出温度为 ___\(\rm{{\,\!}^{0} {C} }\) 

              \(\rm{(2)}\)请配平下列除铁的化学方程式:\(\rm{F{e}_{2}{\left(S{O}_{4}\right)}_{3}+{H}_{2}O+N{a}_{2}C{O}_{3}=N{a}_{2}F{e}_{6}{\left(S{O}_{4}\right)}_{4}{\left(OH\right)}_{12}↓+N{a}_{2}S{O}_{4}+C{O}_{2}↑ }\)

              \(\rm{(3)}\)除钙,镁的原理反应:\(\rm{MgS{O}_{4}+2NaF=Mg{F}_{2}↓+N{a}_{2}S{O}_{4};CaS{O}_{4}+2NaF=Ca{F}_{2}↓+N{a}_{2}S{O}_{4} ;}\)已知\(\rm{{K}_{SP}\left(Ca{F}_{2}\right)=1.11×{10}^{-10} }\),

              \(\rm{{K}_{SP}\left(Mg{F}_{2}\right)=7.40×{10}^{-11} }\),加入过量\(\rm{NaF}\)溶液反应完全后过滤,则滤液中的\(\rm{ \dfrac{c\left(C{a}^{2+}\right)}{c\left(M{g}^{2+}\right)} =}\) ______ .
              \(\rm{(4)}\)“沉淀”中含杂质离子主要有 ______ ;“操作\(\rm{X}\)”名称为 ______ .

              \(\rm{(5)}\)某锂离子电池正极是\(\rm{LiCo{O}_{2} }\),含\(\rm{L{i}^{+} }\)导电固体为电解质充电时,\(\rm{L{i}^{+} }\)还原为\(\rm{Li}\),并以原子形式嵌入电池负极材料碳\(\rm{-6\left({C}_{6}\right) }\)中,电池反应为\(\rm{LiCo{O}_{2}+{C}_{6} \underset{充电}{\overset{放电}{⇌}} Co{O}_{2}+Li{C}_{6}}\),\(\rm{Li{C}_{6} }\)中\(\rm{Li}\)的化合价为 ______ 价若放电时有\(\rm{1mol{e}^{-} }\)转移,正极质量增加 ______\(\rm{ g}\)

            • 5. \(\rm{22}\)、\(\rm{(12}\)分\(\rm{)}\)燃料电池将是\(\rm{21}\)世纪获得电能的重要途径。近几年开发的丁烷燃料电池是采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下:

              请回答下列问题:

              \(\rm{(1)Pt(b)}\)电极是电池的________极,电极反应式为_____________________________;

              \(\rm{Pt(a)}\)电极发生________反应\(\rm{(}\)填“氧化”或“还原”\(\rm{)}\),电极反应式为____________。

              \(\rm{(2)}\)若电解质溶液改为\(\rm{KOH}\)溶液,\(\rm{Pt(b)}\)电极的电极反应式为_____________;\(\rm{Pt(a)}\)电极的电极反应式为_____________________________________________________________。

              \(\rm{(3)}\)如果该电池工作时电路中通过\(\rm{1.2 mol}\)电子,则消耗掉\(\rm{O_{2}}\)在标准状况下的体积为________\(\rm{L}\)。

            • 6. 某研究性学习小组利用下面的装置自制Zn-O2燃料电池,步骤如下:

              Ⅰ.利用电解装置(如图1,A、B均为石墨棒),在多孔的石墨棒上吸附一定量的氧气.
              Ⅱ.取出吸附有氧气的石墨棒,用导线将石墨棒、锌板和小灯泡连接,并将石墨棒和锌板插入KNO3溶液中,组装成Zn-O2燃料电池(如图2),使灯泡发光.
              (1)电解水的装置中,产生氧气的电极是 ______ (填“A”或“B”).
              (2)Zn-O2燃料电池正极的电极反应式是 ______ ,该电池放电时溶液中的NO3-______ 极移动(填“正”或“负”).
              (3)如果Zn-O2燃料电池的锌电极质量减少0.13g,那么电解池中产生氢气在标准状况下的体积至少为 ______ mL.
            • 7.
              \(\rm{(12}\)分\(\rm{)}\)下图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题:

              \(\rm{(1)}\)当电极\(\rm{a}\)为\(\rm{Al}\)、电极\(\rm{b}\)为\(\rm{Mg}\)、电解质溶液为氢氧化钠溶液时,该装置        \(\rm{(}\)填“能”或“不能”\(\rm{)}\)形成原电池,若不能,请说明理由

              若能,请写出负极反应式:                                      

              \(\rm{(2)}\)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂\(\rm{(}\)如\(\rm{O_{2})}\)反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池,以电极\(\rm{a}\)为正极,电极\(\rm{b}\)为负极,甲烷为燃料,采用碱性溶液为电解液;则\(\rm{a}\),\(\rm{b}\)两极发生的电极反应式分别为:_________________,   ___________           

              \(\rm{(3)}\)用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中,构成了原电池,工作一段时间,锌片的质量减少了\(\rm{3.25}\)克,铜表面析出了氢气       \(\rm{L(}\)标准状况下\(\rm{)}\)。导线中通过     \(\rm{mol}\)电子。

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