题目内容
【题目】氢气被看做是理想的“绿色能源”。用高压氢气、氧气制作氢氧燃料电池是利用氢能的一种重要方式（装置如图所示）。请写出氢氧燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的电极反应式。正极_____________；负极_______________________。
【答案】O2 +2H2O + 4e－＝4OH－ 2H2 + 4OH－－4e－＝ 4H2O
【解析】
氢氧燃料碱性电池中，负极上通入燃料，燃料失电子和氢氧根离子反应生成水，正极上通入氧气，氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，据此分析解答。
氢氧燃料碱性电池中，正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子，其电极反应式为O2 +2H2O + 4e－＝4OH－；负极上氢气失电子发生氧化反应，其电极反应式为2H2 + 4OH－－4e－＝4H2O。
【题目】优化反应条件是研究化学反应的重要方向。
（1）以硫代硫酸钠与硫酸的反应Na2S2O3 + H2SO4= Na2SO4 + SO2+ S↓ + H2O为例，探究外界条件对化学反应速率的影响，实验方案如下表所示。
实验 序号 | Na2S2O3溶液 | H2SO4溶液 | 蒸馏水 | 温度/℃ | ||
浓度/(mol/L) | 体积/mL | 浓度/(mol/L) | 体积/mL | 体积/mL | ||
I | 0.1 | 1.5 | 0.1 | 1.5 | 10 | 20 |
II | 0.1 | 2.5 | 0.1 | 1.5 | 9 | a |
III | 0.1 | b | 0.1 | 1.5 | 9 | 30 |
①表中，a为________________________，b为________________。
②实验表明，实验III的反应速率最快，支持这一结论的实验现象为_________________________。
（2）硫代硫酸钠可用于从含氧化银的矿渣中浸出银，反应如下：Ag2O + 4S2O32- + H2O 
2[Ag(S2O3)2]3- + 2OH-，实际生产中，为了提高银的浸出率需要调节pH的范围为8.5~9.5，解释其原因________
（3）工业上常用空气催化氧化法除去电石渣浆（含CaO）上清液中的S2-，并制取石膏（CaSO4·2H2O），其中的物质转化过程如下图所示。
①过程I、II中，起催化剂作用的物质是_______________。
②过程II中，反应的离子方程式为_________。
③根据物质转化过程，若将10 L上清液中的S2-转化为SO42-（S2-浓度为320 mg/L），理论上共需要标准状况下的O2的体积为___________L。
【题目】某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。
实验一 制取氯酸钾和氯水
利用如图所示的实验装置进行实验。
（1）制取实验结束后，取出B中试管冷却结晶，过滤，洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有______。
（2）若对调B和C装置的位置，_____（填“可能”或“不可能”）提高B中氯酸钾的产率。
实验二 氯酸钾与碘化钾反应的研究
（3）在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响，其中系列a实验的记录表如下（实验在室温下进行）：
试管编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
0.20molL-1KI/mL | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
KClO3（s）/g | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
6.0molL-1H2SO4/mL | 0 | 3.0 | 6.0 | 9.0 |
蒸馏水/mL | 9.0 | 6.0 | 3.0 | 0 |
实验现象 |
①系列a实验的实验目的是______。
②设计1号试管实验的作用是______。
③若2号试管实验现象是溶液变为黄色，取少量该溶液加入______溶液显蓝色。
实验三 测定饱和氯水中氯元素的总量
（4）根据下列资料，为该小组设计一个简单可行的实验方案（不必描述操作过程的细节）：_____。
资料：①次氯酸会破坏酸碱指示剂；
②次氯酸或氯水可被SO2、H2O2和FeCl2等物质还原成Cl-。
