题目内容
5.新型高效的甲醇燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH3OH和O2.某研究小组将两个甲醇燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示.回答下列问题:(1)乙燃料电池的负极反应式为2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O.
(2)若原NaCl溶液为300ml,假设电解过程中体积不变,当每个燃料电池中通入0.16g甲醇完全反应时,该溶液的PH为13.
分析 (1)CH3OH碱性燃料电池中,负极CH3OH失电子被氧化;
(2)根据关系式1molCH3OH~6mol e-~3mol Cl2~6molOH-计算.
解答 解:(1)在碱性溶液中,CH3OH碱性燃料电池中,负极CH3OH失电子被氧化,反应式为:2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O,
故答案为:2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O;
(2)根据2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O得,关系式1molCH3OH~6mol e-~3mol Cl2~6molOH-
1 mol 6mol
$\frac{0.16}{32}$=0.005mol n(OH-)
所以n(OH-)=0.03mol
所以c(OH-)=$\frac{0.03}{0.3}$=0.1mol/L,所以c(H+)=$\frac{1×10{\;}^{-14}}{0.1}$=10-13,
所以,pH=13,故答案为:13.
点评 本题涵盖电解池和原电池的主体内容,涉及电极判断与电极反应式书写等问题,做题时注意从氧化还原的角度判断原电池的正负极以及电极方程式的书写,本题中难点和易错点为电极方程式的书写.
练习册系列答案
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16.设某氨水pH值为x,某稀盐酸的pH值为y,且x+y=14,x>11.如果将上述两溶液分别取出10mL充分混合后,所得溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是( )
| A. | c (Cl-)>c (NH4+)>c (OH-)>c (H+) | B. | c (NH4+)>c (Cl-)>c (OH-)>c (H+) | ||
| C. | c (NH4+)>c (Cl-)>c (H+)>c (OH-) | D. | c (Cl-)>c (NH4+)>c (H+)>c (OH-) |
13.NA为阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( )
| A. | 在过氧化钠与水的反应中,每生成1mol氧气,转移电子的数目为1NA | |
| B. | 将0.1mol NaCl全部溶于乙醇中制成胶体,其中含有的胶体粒子数目为0.1NA | |
| C. | 标准状况下,22.4LCCl4含有NA个CCl4分子 | |
| D. | 1 molOD- 含有的质子、中子数均为9NA |
20.有一块镁铝合金,其中镁与铝的质量比是8:9.加入足量稀HNO3使其完全溶解后,产生NO气体在标准状况下的体积为11.2L,溶液中再加入NaOH溶液,生成沉淀质量的最大值为( )
| A. | 17.4g | B. | 46.8g | C. | 40.8g | D. | 23.4g |
14.Al、Fe、Cu都是重要而常见的金属,下列有关说法正确的是( )
| A. | 三者的单质在常温下都能溶于浓硫酸和浓硝酸 | |
| B. | 三者的单质放置在空气中均只生成氧化物 | |
| C. | 三者所对应的氢氧化物在水中都存在溶解平衡 | |
| D. | 工业上制备这三种金属的方法依次为电解法、热分解法和热还原法 |
4.
已知:
根据题意完成填空:
(一)制备1-溴丁烷粗产品:在图1装置的圆底烧瓶中依次加入NaBr,10mL正丁醇,2粒沸石,分批加入1:1的硫酸溶液,摇匀,加热30min.化学方程式:NaBr+H2SO4+CH3CH2CH2CH2OH→CH3CH2CH2CH2Br+NaHSO4+H2O
(1)反应装置中加入沸石的目的是防止液体暴沸.配制体积比为1:1的硫酸所用的定量仪器为b(选填编号)
a.天平 b.量筒 c.容量瓶 d.滴定管
(2)冷凝管的进水方向为下进上出,这样选择的原因是能更充分冷凝.
(3)图2装置中,能代替上图中最后收集装置的是ABD(填序号).

(4)若用浓硫酸进行实验,有机层中会呈现棕黄色,除去其中杂质的正确方法是d(选填编号).
a.蒸馏 b.氢氧化钠溶液洗涤 c.用四氯化碳萃取 d.用亚硫酸钠溶液洗涤
(二)制备精品:将得到的粗1-溴丁烷依次用浓硫酸、水、10% 碳酸钠、水洗涤后加入无水氯化钙进行干燥,然后再将1-溴丁烷按图3装置蒸馏.(5)收集产品时,控制的温度应在101.6℃左右;
(6)实验制得的1-溴丁烷的质量为10.895g,则正丁醇的产率为72.7%.
| 药品名称 | 熔点/℃ | 沸点(℃) | 密度g/cm3 | 溶解性 |
| 丁醇 | -89.5 | 117.7 | 0.8098 | 微溶于水、溶于浓硫酸 |
| 1-溴丁烷 | -112.4 | 101.6 | 1.2760 | 不溶于水和浓硫酸 |
(一)制备1-溴丁烷粗产品:在图1装置的圆底烧瓶中依次加入NaBr,10mL正丁醇,2粒沸石,分批加入1:1的硫酸溶液,摇匀,加热30min.化学方程式:NaBr+H2SO4+CH3CH2CH2CH2OH→CH3CH2CH2CH2Br+NaHSO4+H2O
(1)反应装置中加入沸石的目的是防止液体暴沸.配制体积比为1:1的硫酸所用的定量仪器为b(选填编号)
a.天平 b.量筒 c.容量瓶 d.滴定管
(2)冷凝管的进水方向为下进上出,这样选择的原因是能更充分冷凝.
(3)图2装置中,能代替上图中最后收集装置的是ABD(填序号).
(4)若用浓硫酸进行实验,有机层中会呈现棕黄色,除去其中杂质的正确方法是d(选填编号).
a.蒸馏 b.氢氧化钠溶液洗涤 c.用四氯化碳萃取 d.用亚硫酸钠溶液洗涤
(二)制备精品:将得到的粗1-溴丁烷依次用浓硫酸、水、10% 碳酸钠、水洗涤后加入无水氯化钙进行干燥,然后再将1-溴丁烷按图3装置蒸馏.(5)收集产品时,控制的温度应在101.6℃左右;
(6)实验制得的1-溴丁烷的质量为10.895g,则正丁醇的产率为72.7%.