题目内容
利用太阳光分解水制氢是未来解决能源危机的理想方法之一．某研究小组设计了如下图所示的循环系统实验光分解水制氢．反应过程中所需的电能由太阳能光电池提供，反应体系中I2和Fe2+等可循环使用．（1）写出电解池A
（2）若电解池A中生成3.36L H2（标准状况），试计算电解池B中生成Fe2+的物质的量
（3）若循环系统处于稳定工作状态时，电解池A中流入和流出的HI浓度分别为a mol/L和b mol/L，光催化反应生成Fe3+的速率为c mol/min，循环系统中溶液的流量为Q（流量为单位时间内流过的溶液体积）．试用含所给字母的代数式表示溶液的流量Q
考点：电解原理
专题：电化学专题
分析：（1）由图可知，电解池A中，电解HI生成氢气与I2，电解池B中为电解铁盐溶液，生成Fe2+、O2、H+，光催化反应池中为Fe2+、I2、H+，生成Fe3+、I-、H+；
（2）根据电子转移守恒计算；
（3）根据得失电子守恒计算；
（2）根据电子转移守恒计算；
（3）根据得失电子守恒计算；
解答：
解：（1）由图可知，电解池A中，电解HI生成氢气与I2，电解池中总反应的离子方程式为：2H++2I-
H2↑+I2 ，
电解池B中为电解铁盐溶液，生成Fe2+、O2、H+，电解池中总反应的离子方程式为：4Fe3++2H2O
4Fe2++O2↑+4H+，
光催化反应池中为Fe2+、I2、H+，生成Fe3+、I-、H+，光催化反应池中总反应的离子方程式为：2Fe2++I2
2Fe3++2I-，
故答案为：2H++2I-
H2↑+I2 ；4Fe3++2H2O
4Fe2++O2↑+4H+；2Fe2++I2
2Fe3++2I-；
（2）若电解池A中生成3.36L H2（标准状况），氢气的物质的量=
=0.15mol，转移电子物质的量=0.15mol×2=0.3mol，根据电子转移守恒，电解池B中生成Fe2+的物质的量为
=0.3mol，
故答案为：0.3mol；
（3）若电解池A中流入和流出的HI浓度分别为a mol/L和b mol/L，则单位时间内消耗的HI的物质的量为（a-b）×Qmol/L，根据反应方程式得失电子守恒，光催化反应池中单位时间内生成Fe3+的物质的量为c mol/min，则有（a-b）×Qmol/L=c mol/min，故答案为：Q=
L/min．
| ||
电解池B中为电解铁盐溶液，生成Fe2+、O2、H+，电解池中总反应的离子方程式为：4Fe3++2H2O
| ||
光催化反应池中为Fe2+、I2、H+，生成Fe3+、I-、H+，光催化反应池中总反应的离子方程式为：2Fe2++I2
| ||
故答案为：2H++2I-
| ||
| ||
| ||
（2）若电解池A中生成3.36L H2（标准状况），氢气的物质的量=
| 3.36L |
| 22.4L/mol |
| 0.3mol |
| 3-2 |
故答案为：0.3mol；
（3）若电解池A中流入和流出的HI浓度分别为a mol/L和b mol/L，则单位时间内消耗的HI的物质的量为（a-b）×Qmol/L，根据反应方程式得失电子守恒，光催化反应池中单位时间内生成Fe3+的物质的量为c mol/min，则有（a-b）×Qmol/L=c mol/min，故答案为：Q=
| c |
| a-b |
点评：本题属于图表信息题，涉及电解原理、氧化还原反应的得失电子守恒的计算等问题，关键读懂图表．
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①阴阳两极都用石墨
②铜作阳极铁作阴极
③铁作阳极铜作阴极
④铂作阳极铜作阴极．
①阴阳两极都用石墨
②铜作阳极铁作阴极
③铁作阳极铜作阴极
④铂作阳极铜作阴极．
| A、①③ | B、①② | C、③④ | D、①④ |
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下列分子中指定的碳原子（用*标记）不属于手性碳原子的是（ ）
A、苹果酸 |
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可逆反应 2X+Y?2Z（g）△H＜0，气体的平均摩尔质量（M）随温度的降低而增大．则下列说法正确的是（ ）
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