高考化學(xué)化學(xué)反應(yīng)與能量變化推斷題綜合題-資料下載頁(yè)
2025-04-05 04:26本頁(yè)面
【正文】 池，根據(jù)化合價(jià)的變化，判斷正負(fù)極，電子的流向；(3) b電極是負(fù)極，甲烷在負(fù)極上結(jié)合氧離子生成二氧化碳和水，根據(jù)化合價(jià)的變化，寫出電極反應(yīng)；(4)根據(jù)圖示可知，電池的總反應(yīng)方程式為甲烷和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水；根據(jù)負(fù)極的電極反應(yīng)，確定電子的物質(zhì)的量和甲烷的物質(zhì)的量關(guān)系，求出甲烷的物質(zhì)的量，換算成標(biāo)況下的體積，根據(jù)V=nVm?！驹斀狻竣瘢?1)根據(jù)總反應(yīng)中化合價(jià)的變化可知Zn被氧化，應(yīng)為原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn+2OH=Zn(OH)2+2e，則正極為Ag2O，被還原，電極反應(yīng)為Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH，根據(jù)正極的電極反應(yīng)，導(dǎo)致正極附近氫氧根離子濃度增大，故堿性增強(qiáng)；Ⅱ．(2) 固體氧化物甲烷燃料電池，根據(jù)化合價(jià)的變化可知，甲烷中碳的化合價(jià)從4升高到+4，a電極為燃料電池的正極，b電極為燃料電池的負(fù)極，固體電解質(zhì)中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，即向a極移動(dòng)；(3)b電極為燃料電池的負(fù)極，甲烷失電子結(jié)合氧離子生成二氧化碳和水，甲烷的化合價(jià)升高了8，失去8e，故b電極的電極反應(yīng)式為：CH48e+4O2 = CO2+2H2O；(4)燃料電池是利用可燃物與氧氣反應(yīng)，生成二氧化碳和水，電池的總反應(yīng)方程式為：CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O；根據(jù)甲烷和電子的物質(zhì)的量關(guān)系：CH4~8e，b電極的電極反應(yīng)式為：CH48e+4O2 = CO2+2H2O，2mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，根據(jù)V=nVm=。14．“垃圾是放錯(cuò)了位置的資源”，應(yīng)該分類回收。某化學(xué)興趣小組擬采用如下處理方法回收廢電池中的資源。(1)堿性鋅錳干電池的電解質(zhì)為KOH，總反應(yīng)為Zn+2MnO2+2H2O═2MnOOH+ Zn(OH)2，其正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)________。(2)銅帽溶解時(shí)加入H2O2的目的是___________________ （用化學(xué)方程式表示）。銅帽溶解完全后，可采用________ 方法除去溶液中過(guò)量的H2O2。(3)填充物中可以回收得到氯化銨，寫出氯化銨溶液中各離子濃度的大小順序______。(4)銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生的電化學(xué)腐蝕如圖所示： 環(huán)境中的Cl﹣擴(kuò)散到孔口，并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)極產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl， Cu2(OH)3Cl，則理論上消耗氧氣體積為_(kāi)_____L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）?！敬鸢浮縈nO2+e+H2O=MnOOH+OH Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O 加熱 c(Cl)c(NH)c(H＋)c(OH－) 【解析】【分析】在堿性鋅錳干電池中，電極為鋅和碳棒，電解質(zhì)為KOH，在負(fù)極：Zn2e +2OH =Zn(OH)2，在正極：2MnO2+2e+2H2O=2MnOOH+2OH，所以廢電池中，電池周圍被鋅筒包圍，中間有碳棒，碳棒上有銅帽，填充物為MnONH4Cl、MnOOH、 Zn(OH)2等。將它們分離后，銅帽加入足量稀硫酸和30%H2O2，發(fā)生反應(yīng)Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O，溶解后加入鋅筒，發(fā)生反應(yīng)Zn+Cu2+=Zn2++Cu，然后過(guò)濾，得到海綿銅和含有Zn2+的濾液?！驹斀狻?1)堿性鋅錳干電池的電解質(zhì)為KOH，總反應(yīng)為Zn+2MnO2+2H2O═2MnOOH+ Zn(OH)2，其正極的電極反應(yīng)式為MnO2+e+H2O=MnOOH+OH。答案為：MnO2+e+H2O=MnOOH+OH；(2)銅帽溶解時(shí)加入H2O2的目的，是將Cu氧化并最終轉(zhuǎn)化為CuSO4，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O。因?yàn)镠2O2受熱后易分解生成氧氣和水，所以銅帽溶解完全后，可采用加熱方法除去溶液中過(guò)量的H2O2。答案為：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O；加熱；(3)填充物中可以回收得到氯化銨，在氯化銨溶液中發(fā)生如下電離與水解：NH4Cl=NH4++Cl，NH+H2ONH3H2O + H+，H2OH++OH，所以各離子濃度的大小順序c(Cl)c(NH)c(H＋)c(OH－)。答案為：c(Cl)c(NH)c(H＋)c(OH－)；(4)銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕，負(fù)極2Cu4e=2Cu2+，正極O2+4e+2H2O=4OH，環(huán)境中的Cl﹣擴(kuò)散到孔口，并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)極產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Cu2++3OH+Cl= Cu2(OH)3Cl↓，由此可得出關(guān)系式：2Cu——O2——Cu2(OH)3Cl， Cu2(OH)3Cl，則理論上消耗氧氣體積為=。答案為：?！军c(diǎn)睛】在書(shū)寫電極反應(yīng)式時(shí)，可從總反應(yīng)中提取信息：價(jià)態(tài)變化的元素及對(duì)應(yīng)的物質(zhì)，由此便可確定正、負(fù)極反應(yīng)的主反應(yīng)物和主產(chǎn)物，同時(shí)關(guān)注電解質(zhì)的性質(zhì)。也可利用總反應(yīng)式減去另一電極反應(yīng)式。15．某公司開(kāi)發(fā)了一種以甲醇為原料，以KOH為電解質(zhì)的用于手機(jī)的可充電的高效燃料電池，充一次電可連續(xù)使用一個(gè)月。其中B電極的電極材料為碳，如圖是一個(gè)電化學(xué)過(guò)程的示意圖。請(qǐng)?zhí)羁眨海?）充電時(shí)，原電池的負(fù)極與電源___極相連。乙池中陽(yáng)極的電極反應(yīng)為_(kāi)__。（2）放電時(shí)：負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)__。（3）在此過(guò)程中若完全反應(yīng)，乙池中A極的質(zhì)量增加648 g，則甲池中理論上消耗O2___L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。（4）若在常溫常壓下，表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_(kāi)__?！敬鸢浮控?fù) 4OH+4e=2H2O+O2↑ CH3OH6e+8OH=CO32+6H2O CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H=【解析】【分析】（1）放電時(shí)，負(fù)極上甲醇失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；（2）充電時(shí)，原電池負(fù)極與電源負(fù)極相連，陽(yáng)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；（3）乙池中B極上銀離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等計(jì)算氧氣的體積；（4）n（CH3OH）=mol，結(jié)合燃燒熱的概念書(shū)寫熱化學(xué)方程式?！驹斀狻浚?）充電時(shí)，原電池負(fù)極與電源負(fù)極相連，陽(yáng)極上氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：4OH4e═2H2O+O2↑；（2）放電時(shí)，甲醇失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，所以電極反應(yīng)式為：CH3OH6e+8OH═CO32+6H2O；（3）乙池中B極上銀離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，當(dāng)乙池中B極的質(zhì)量升高648g，則甲池中理論上消耗O2體積=；（4）n（CH3OH）=mol，則1molCH3OH燃燒放出的熱量為132=，表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H=。
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