题目内容
如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业的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为________________________。
(2)石墨(C)极的电极反应式为_______________________。
(3)若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，则乙装置中铁极上生成的气体的体积为________L；丙装置中阴极析出铜的质量为________ g。
(4)某同学利用甲烷燃料电池设计电解法制取漂白液或Fe(OH)2的实验装置(如图所示)。
若用于制漂白液，a为电池的________极，电解质溶液最好用)________________
若用于制Fe(OH)2，使用硫酸钠溶液作电解质溶液，阳极选用________作电极。
(1)CH4－8e－＋10OH－=CO32—＋7H2O
(2)2Cl－－2e－=Cl2↑
(3)4.48 12.8
(4)负 饱和氯化钠溶液(或饱和食盐水) 铁
解析
练习册系列答案
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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－ | SO42- | HCO3- |
| 含量/mg·L－1 | 9 360 | 83 | 200 | 1 100 | 16 000 | 1 200 | 118 |
（1）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。
①阴极的电极反应式为__________________。
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。
（2）海水中锂元素储量非常丰富，从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料，如LiFePO4电池某电极的工作原理如下图所示：
该电池电解质为传导Li＋的固体材料。放电时该电极是电池的________极(填“正”或“负”)，电极反应式为______________________。
2Ni(OH)2
Cu2O+H2↑
回收的废旧锌锰干电池经过处理后得到锰粉(含MnO2、Mn(OH)2、Fe、乙炔和黑炭等)，由锰粉制取MnO2的步骤如下图所示。
根据上图所示步骤并参考表格数据，回答下列问题。
| 物 质 | 开始沉淀 | 沉淀完全 |
| Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
| Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
| Mn(OH)2 | 8.3 | 9.8 |
（1）在加热条件下用浓盐酸浸取锰粉，所得溶液中含有Mn2+、Fe2+等。MnO2与浓盐酸反应的离子方程方程式： _。
（2）酸浸时，浸出时间对锰浸出率的影响如下图所示，工业采用的是浸取60 min，其可能原因是 。
（3）锰粉经浓盐酸浸取，过滤I除去不溶杂质后，向滤液中加入足量H2O2溶液，其作用是 。
（4）过滤I所得滤液经氧化后，需加入NaOH溶液调节pH约为5.1，其目的是 。
（5）过滤Ⅱ所得滤液加入足量H2O2溶液并加入NaOH溶液调节pH约为9，使Mn2+ 氧化得到MnO2，反应的离于方程式为 。
（6）工业上利用KOH和MnO2为原料制取KMnO4。主要生产过程分两步进行：第一步将MnO2和固体KOH粉碎，混合均匀，在空气中加热至熔化，并连续搅拌以制取K2MnO4；第二步为电解K2MnO4的浓溶液制取KMnO4。
① 第一步反应的化学方程式为 。
② 电解K2MnO4的浓溶液时，电解池中阴极的实验现象为 。
如下图装置所示，是用氢氧燃料电池B进行的某电解实验：
（1）若电池B使用了亚氨基锂（Li2NH）固体作为储氢材料，其储氢原理是：
Li2NH＋H2＝LiNH2＋LiH ，则下列说法中正确的是 。
| A．Li2NH中N的化合价是－1 |
| B．该反应中H2既是氧化剂又是还原剂 |
| C．Li＋和H＋的离子半径相等 |
| D．此法储氢和钢瓶储氢的原理相同 |
① 若用固体Ca(HSO4)2为电解质传递H＋，则电子由 极流出，H＋向 极移动。(填“a”或“b ”)
② b极上的电极反应式为：
③ 外电路中，每转移0.1 mol电子，在a极消耗 L的H2（标准状况下）。
（3）若A中X、Y都是惰性电极，电解液W是滴有酚酞的饱和NaCl溶液，则B工作时：
① 电解池中X极上的电极反应式是 。在X极这边观察到的现象是 。
② 检验Y电极上反应产物的方法是 。
③ 若A中其它均不改变，只将电极Y换成铁棒，可实现的实验目的是 。