10.(14分)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,请回答:

(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是   ,在导线中电子流动方向为   

   (用a、b 表示)。

(2)负极反应式为    

(3)电极表面镀铂粉的原因为              

(4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。因此,大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:

Ⅰ.2Li+H22LIH

Ⅱ.LiH+H2O==LiOH+H2

①反应Ⅰ中的还原剂是   ,反应Ⅱ中的氧化剂是   

②已知LiH固体密度为0.82g/cm3。用锂吸收224L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为    

③由②生成的LiH与H2O作用,放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为       mol。

  

    ③32

[解析]本题考查电化学知识。(1)原电池的实质为化学能转化成电能。总反应为2H2 + O2 =2H2O,其中H2从零价升至+1价,失去电子,即电子从a流向b。(2)负极为失去电子的一极,即H2失电子生成H+,由于溶液是碱性的,故电极反应式左右应各加上OH。(3)铂粉的接触面积大,可以加快反应速率。(4)I.Li从零价升至+1价,作还原剂。II.H2O的H从+1降至H2中的零价,作氧化剂。由反应I,当吸收10molH2时,则生成20molLiH,V=m/ρ=20×7.9/0.82 ×10-3L=192.68×10-3L。V(LiH)/v(H2)= 192.68×10-3L/224L=8.71×10-4。20mol LiH可生成20mol H2,实际参加反应的H2为20×80%=1.6mol,1molH2转化成1molH2O,转移2mol电子,所以1.6molH2可转移3.2mol的电子。

9.(18分)海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下:

(1)请列举海水淡化的两种方法:    

(2)将NaCl溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的产品有H2  、或H2 

(3)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br,其目的为        

(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为  ,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是         

(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2的沸点为59℃。微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,了如下装置简图:

请你参与分析讨论:

①图中仪器B的名称:     

②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是     

③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件:    

④C中液体产生颜色为  。为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是           

[解析]本题考查海水中提取溴的实验。电解NaCl溶液的方程式为:2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑+ Cl2↑,其中Cl2有可能与NaOH会生成NaClO。步骤I中的Br2的浓度很小,多次用SO2反复吸收,最终用Cl2处理,则可获得大量的工业溴。溴具有强氧化性可以氧化SO2,生成H2SO4,因此要注意酸对设备的腐蚀问题。溴具有腐蚀性,可以腐蚀橡胶。蒸馏的目的,就是通过沸点不同而提纯Br2,所以要通过温度计控制好Br2沸腾的温度,尽可能使Br2纯净。

 0  418143  418151  418157  418161  418167  418169  418173  418179  418181  418187  418193  418197  418199  418203  418209  418211  418217  418221  418223  418227  418229  418233  418235  418237  418238  418239  418241  418242  418243  418245  418247  418251  418253  418257  418259  418263  418269  418271  418277  418281  418283  418287  418293  418299  418301  418307  418311  418313  418319  418323  418329  418337  447090 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网