能源是人类生存和发展的重要支柱,化学在能源的开发与利用方面起着十分重要的作用。某学习小组按如下图所示装置探究...
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能源是人类生存和发展的重要支柱,化学在能源的开发与利用方面起着十分重要的作用。某学习小组按如下图所示装置探究化学能与电能的相互转化:
(1) *池是_____装置,通入CH4气体的电极上的反应式为_____。乙池中SO42- 移向_____电极(填“石墨”或“Ag”)
(2) 当*池消耗标况下33.6LO2时,电解质KOH的物质的量变化_____mol,乙池若要恢复电解前的状态则需要加入_____g _____(填物质名称)。
(3) *池中发生的电解反应的离子方程式为_____。
【回答】
【*】 (1). 原电池(或化学能转化为电能) (2). CH4 –8e-+ 10OH- ═ CO32-+ 7H2O (3). 石墨 (4). 1.5 (5). 240 (6). 氧化铜 (或372,碳*铜) (7). Mg2+ +2Cl-+2H2O Mg(OH)2↓+ H2↑+ Cl2↑
【解析】(1)由图可看出*图为燃料电池装置,是原电池,通入**的电极为负极,反应式为CH4 –8e-+ 10OH-=CO32-+ 7H2O,通入氧气的电极为正极,乙图和*图为电解池,与电池的正极相连的石墨为阳极,与电池的负极相连的Ag电极为*极,乙池中SO42- 移向石墨极(阳极)。(2)原电池正极反应式为:2O2+8e-+4H2O=8OH-,总反应为:CH4 +2O2+ 2OH-=CO32-+ 3H2O,当*池消耗标况下33.6L(1.5mol)O2时,消耗1.5molKOH,转移6mol电子,则乙池生成3molCu和1.5molO2,根据原子守恒,若要恢复电解前的状态则需要加入氧化铜:3mol×80g/mol=240g,或碳*铜:3mol×124g/mol=372g。(3)*池中惰*电极电解*化镁溶液,电解反应的离子方程式为Mg2+ +2Cl-+2H2O Mg(OH)2↓+ H2↑+ Cl2↑。
点睛:本题考查电解池和原电池,注重基础知识的考查,题目难度不大,注意明确反应原理,理清反应关系,燃料电池中,通氧气的一极是正极,通燃料的一极为负极,电解池中,与正极相连得是阳极,与负极相连的是*极,阳离子与电流方向形成闭合,*离子与电子方向形成闭合。
知识点:电化学 胶体
题型:填空题
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