Question

高铁酸钾(K₂FeO₄)具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂．电解法制备高铁酸钾操作简便，成功率高，易于实验室制备．其原理如下图所示．

Ⅰ．实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清．查阅资料发现，高铁酸根(FeO₄^2－)在溶液中呈紫红色．

(1)电解过程中，X极是________极，电极反应是________．

(2)电解过程中，Y极放电的有________．

(3)生成高铁酸根(FeO₄^2－)的电极反应是________．

Ⅱ．若用不同种电池作为上述实验的电源，请分析电池反应．

(1)铅蓄电池总的化学方程式为：

Pb＋PbO₂＋2H₂SO₄2H₂O＋2PbSO₄，则它在充电时的阳极反应为________．

(2)镍镉碱性充电电池在放电时，其两极的电极反应如下：

正极：2NiOOH＋2H₂O＋2e^－＝2Ni(OH)₂＋2OH^－

负极：Cd＋2OH^——2e^－＝Cd(OH)₂

则它在放电时的总反应的化学方程式为________．

(3)肼(N₂H₄)是一种可燃性液体，可用作火箭燃料．已知在25℃、101 kPa时，32.0 g　N₂H₄在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水，放出624 kJ的热量，则N₂H₄完全燃烧的热化学方程式是________；

肼－空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20％～30％的KOH溶液，放电时负极的电极反应是________．

(4)以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O₂和CO₂，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐，电池总反应方程式为：C₃H₈＋5O₂＝3CO₂＋4H₂O．写出该电池正极的电极反应：________．

(5)当制备相同物质的量的高铁酸钾时，理论上，上述四种电池中分别消耗的Pb、Cd、肼、丙烷的物质的量之比是________．

Answer 1

答案：
解析：

Ⅰ．(1)阴；2H+＋2e－＝H2↑． 　　(2)Fe和OH－ 　　(3)Fe＋8OH――6e－＝FeO42－＋4H2O 　　Ⅱ．(1)PbSO4＋2H2O－2e－＝PbO2＋SO42－＋4H+ 　　(2)Cd＋2NiOOH＋2H2O＝Cd(OH)2＋2Ni(OH)2 　　(3)N2H4(1)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－624kJ/mol 　　N2H4＋4OH――4e－＝4H2O＋N2↑ 　　(4)O2＋2CO2＋4e－＝2CO32－ 　　(5)10∶10∶5∶1