发布时间 : 星期二 文章2020灞婇珮鑰冨寲瀛︿簩杞涔犳柊鍨嬬數鍖栧瑁呯疆鐨勫師鐞嗗垎鏋愪笓棰樺嵎 - 鐧惧害鏂囧簱更新完毕开始阅读05646d49edf9aef8941ea76e58fafab069dc44f3
pH由2.5变为4.5时,NO-3的去除率降低,是因为生成了较多的不导电的FeO(OH),写出生成FeO(OH)的离子方程式: 。
【答案】 (1)①Fe(或铁) ②NO-3+8e+10H
-+
+NH4+3H2O (2)Fe+2H2O
3+
FeO(OH)+3H
+
+
【微探究】 (1)由题图可知,Fe失电子,被氧化,做负极,正极是NO-3得电子变成NH4。(2)pH增大,
促进Fe水解生成FeO(OH),从而使NO-3的去除率降低,生成FeO(OH)的离子方程式为Fe+2H2O
3+
3+
FeO(OH)+3H。
+
8.常温下,NCl3是一种黄色黏稠状液体,是制备新型水消毒剂ClO2的原料,可以采用如图所示装置制备NCl3。
(1)石墨极的电极反应式为 。
(2)每生成1 mol NCl3,理论上有 mol H从质子交换膜右侧向左侧迁移。
+
+
【答案】 (1)NH4+3Cl-6e
-
-
NCl3+4H (2)6
+
--
+【微探究】 (1)石墨极为阳极,发生氧化反应生成NCl3,电极反应式为NH4+3Cl-6e
++NCl3+4H;(2)由NH4→NCl3,根据元素化合价变化知,N元素由NH4中的-3价升高至NCl3中的+3价,
+
每生成1 mol NCl3,转移6 mol电子,理论上有6 mol H从质子交换膜右侧向左侧(阴极区)迁移。
+
9.利用“Na-CO2”电池可将CO2变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“Na-CO2”电池,以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料,总反应为4Na+3CO2入”CO2,其工作原理如图所示:
2Na2CO3+C。放电时该电池“吸
(1)放电时,正极的电极反应式为 。
(2)若生成的Na2CO3和C全部沉积在电极表面,当转移0.2 mol电子时,两极的质量差为 g。(假设放电前两电极质量相等) 【答案】 (1)3CO2+4Na+4e
+
-
2Na2CO3+C (2)15.8
+
【微探究】 (1)放电时,正极CO2得电子并与Na结合生成Na2CO3和C。(2)根据总反应,转移0.2 mol 电子时,负极消耗0.2 mol Na,正极生成0.1 mol Na2CO3和0.05 mol C,所以两极的质量差为0.2 mol×23 g·mol+0.1 mol×106 g·mol+0.05 mol×12 g·mol=15.8 g。 10.电解硝酸工业的尾气NO可制备NH4NO3,其工作原理如图所示:
-1
-1
-1
(1)阴极的电极反应式为 。
(2)将电解生成的HNO3全部转化为NH4NO3,则通入的NH3与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为 。 【答案】 (1)NO+5e+6H
-+
+NH4+H2O
(2)1∶4
+
【微探究】 (1)由图示可知,NO在阴极上得电子生成NH4,电极反应式为NO+5e+6H
-+
+NH4+H2O。(2)NO在阳极上失电子生成NO-3,电极反应式为NO-3e+2H2O
-NO-3+4H,电解总反应式
+
为8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,故当实际参加反应的NO为8 mol时,要将电解生成的硝酸全部转
化为硝酸铵,还应至少通入2 mol NH3,则n(NH3)∶n(NO)=2 mol∶8 mol=1∶4。 11.某化学兴趣小组同学欲探究可逆反应AsO3-3+I2+2OH
-
AsO3-4+2I+H2O,设计如图1所示装
-
置。实验操作及现象:按图1装置加入试剂并连接装置,电流由C2流入C1。 当电流变为零时,向图1装置左边烧杯中逐滴加入一定量2 mol·L盐酸,发现又产生电流,实验中电流与时间的关系如
-1
图2所示。
(1)图2中AsO3-4的逆反应速率:a (填“>”“<”或“=”)b。
(2)写出图2中c点对应图1装置的正极电极反应式: 。 (3)能判断该反应达到平衡状态的是 (填字母)。 a.2v(I)正=v(AsO3-3)逆
-
b.溶液的pH不再变化 c.电流表示数变为零 d.溶液颜色不再变化
【答案】 (1)< (2)AsO3-4+2e+2H
-+
AsO3-3+H2O (3)bcd
【微探究】 (1)随着反应的进行,反应物离子浓度减小,电流减小,正反应速率减小,逆反应速率增
3-大,故图2中AsO3-4的逆反应速率:a -- + AsO3-3+H2O。(3)根据离子方 程式可知,v(I)正=2v(AsO3-3)逆时,反应才处于平衡状态;溶液的pH不再变化,则氢氧根离子浓度也保 - 持不变,反应处于平衡状态;电流表示数变为零,反应处于平衡状态;溶液颜色不再变化,则碘单质的浓度保持不变,反应处于平衡状态。 12.请回答下列问题。 (1)高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂,而且与其相关的高铁电池的研制也在进行中。如图1是高铁电池的模拟实验装置。 ①该电池放电时正极的电极反应式为 。 ②盐桥中盛有饱和KCl溶液,放电时此盐桥中氯离子向 (填“左”或“右”)移动;若用阳离子交换膜代替盐桥,则放电时钾离子向 (填“左”或“右”)移动。 ③图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出高铁电池的优点有 。 (2)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图3所示。电池正极发生的反应式是 ,A是 (填名称)。 (3)利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度,其装置如图4所示。该电池中O可以在固体 2- 介质NASICON(固溶体)内自由移动,工作时O的移动方向为 (填“从电极a到电 2- 极b”或“从电极b到电极a”),负极发生的反应式为 。 【答案】 (1)①FeO2-4+4H2O+3e(2)N2+8H+6e + -- Fe(OH)3↓+5OH ②右 左 ③放电时间长、工作电压稳定 - +2NH4 氯化铵 (3)从电极b到电极a CO+O-2e 2- - CO2 - 【微探究】 (1)①放电时高铁酸钾为正极,正极发生还原反应,电极反应式为FeO2-4+4H2O+3e - Fe(OH)3↓+5OH。②电池工作时,阴离子移向负极,阳离子移向正极,所以盐桥中氯离子向右移动;若用阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向左移动。③由题图2可得出高铁电池的优点有放电时间长、工作电压稳定。(2)该电池的本质反应是合成氨反应,电池中氢气失去电子,在负极发生氧化反应,氮气得电子在正极发生还原反应,电解质溶液为溶有A的稀盐酸,则正极反应式为N2+8H+6e +2-- + 2NH4;氨与HCl反应生成氯化铵,则A为氯化铵。(3)工作时电极b做正极,电极a做负极,O从