电化学综合应用

(Ⅰ) 选择合适的图象:

(1)将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸中,同时向a中加入少量的CuSO4溶液,产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系是_____________。

(2)将(1)中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液,其他条件不变,则图象是

(Ⅱ)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)乙装置中铁极的电极反应式为_______________________。

(3)检验石墨(C)极反应产物的方法是____________ _________。

(4)若在标准状况下,有2.24 L氧气参加反应,丙装置中阴极析出铜的质量为________g。

(Ⅲ)Na2FeO4是一种既能杀菌、消毒,又能絮凝净水的高效水处理剂,其电解制法如图所示。电解过程中,两极均有气体产生,Y极区域溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍澄清。查阅资料得知,高铁酸根离子(FeO)在溶液中呈紫红色。

(1)电解过程中,X极区溶液的pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)电解过程中,Y极发生的电极反应为Fe-6e-+8OH-===FeO+4H2O和_____ _____。

(3)若在X极收集到672 mL气体,在Y极收集到168 mL气体(均已折算为标准状况时气体体积),则Y电极(铁电极)质量减少__________g。

(4)在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为2K2FeO4+3Zn===Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2。该电池正极发生的反应的电极反应式为____________________________。

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