题目内容
某课外活动小组用如图装置进行实验，试回答下列问题。
(1)若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应式为 。
(2)若开始时开关K与b连接，则B极的电极反应式为 ，
总反应的离子方程式为 。
有关上述实验，下列说法正确的是(填序号) 。
①溶液中Na+向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24 L气体，则溶液中转移0.2 mol电子
(3)该小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应式为 。
此时通过阴离子交换膜的离子数 (填“大于”、“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为 。
(1)Fe-2e-=Fe2+
(2)2H++2e-=H2↑
2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑ ②
(3)①4OH--4e-=2H2O+O2↑ 小于
②O2+2H2O+4e-=4OH-
解析
2H2↑＋O2↑。制得的氢气可用于燃料电池。试回答下列问题：化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。
Ⅰ.氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行如图所示的实验(图中所用电极均为惰性电极)：
(1)对于氢氧燃料电池，下列表达不正确的是 。
| A．a电极是负极，OH-移向负极 |
| B．b电极的电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH- |
C．电池总反应式为：2H2+O2 2H2O |
| D．电解质溶液的pH保持不变 |
(2)上图装置中盛有100 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液，当氢氧燃料电池中消耗氢气112 mL(标准状况下)时，此时图中装置中溶液的pH= (溶液体积变化忽略不计)。
Ⅱ.已知甲醇的燃烧热ΔH为-726.5 kJ·mol-1，在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为 ，正极的反应式为 。
理想状态下，该燃料电池消耗1 mol甲醇所能产生的最大电能为702.1 kJ,则该燃料电池的理论效率为 (燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。
CH3CH2OH＋CH3COOH
海洋资源的开发与利用具有广阔的前景。海水的pH一般在7.5~8.6之间。某地海水中主要离子的含量如下表:
| 成分 | Na+ | K+ | Ca2+ | Mg2+ | Cl- | S | HC |
| 含量/(mg·L-1) | 9 360 | 83 | 200 | 1 100 | 16 000 | 1 200 | 118 |
(1)海水显弱碱性的原因是(用离子方程式表示): ,该海水中Ca2+的物质的量浓度为 mol·L-1。
(2)电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如下图所示。其中阴(阳)离子交换膜只允许阴(阳)离子通过。
电渗析原理示意图
①阴极的电极反应为 。
②电解一段时间,阴极区会产生水垢,其成分为CaCO3和Mg(OH)2,写出生成CaCO3的离子方程式: 。
③淡水的出口为a、b、c中的 出口。
迄今为止，由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的主要的能源。
I．请仔细观察下列两种电池的构造示意图，完成下列问题:
（1）碱性锌锰电池比普通锌锰电池（干电池）性能好，放电电流大。试从影响反应速率的因素分析其原因是 。
（2）碱性锌锰电池的总反应式：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2，则负极的电极反应式为 。
Ⅱ．下面是一个将化学能与电能相互转化的装置。回答下列问题:
（1）写出通入O2一极的电极反应方程式为 。
（2）a电极是 极，能否写出其电极反应方程式 （填“能”或“不能”），若“能”写出其电极反应方程式，若“不能”说明其理由 。
（3）下列说法不正确的是（ ）
| A．此装置用于电镀铜时，电解一段时间，硫酸铜溶液的浓度不变 |
| B．U型管中，OH—在a极放电 |
| C．若a为纯净金属，b为粗制金属，该装置可用于粗制金属的精炼 |
| D．电子经导线流入b电极 |
