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(2012•株洲一模)如图是一种以某燃料电池为电源,对氯化钠溶液进行电解的装置.该燃料电池的电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2),在熔融状态下能传导O2-.(1)下列对该燃料
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(2012•株洲一模)如图是一种以某燃料电池为电源,对氯化钠溶液进行电解的装置.该燃料电池的电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2),在熔融状态下能传导O2-.
(1)下列对该燃料电池的说法中正确的是______
A.电池工作时,在熔融电解质中,O2-定向移向负极
B.a处通入空气,发生氧化反应:O2-4e-=2O2-
C.b处通入丁烷,电极反应为:C4H10+26e-+13O2-=4CO2+5H2O
D.电池总反应为为:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O
(2)若X电极为铁,Y电极为石墨,则在石墨电极上发生的电极反应是:______.
(3)若X电极为铁,Y电极为石墨,U形管中装有200mL浓度为3.5mol/L的NaCl溶液.
①检验Y电极上生成的物质的实验方法是______.
②若消耗燃料丁烷0.02mol,则电解装置中生成的气体在标准状况下的体积共为______L.
(1)下列对该燃料电池的说法中正确的是______
A.电池工作时,在熔融电解质中,O2-定向移向负极
B.a处通入空气,发生氧化反应:O2-4e-=2O2-
C.b处通入丁烷,电极反应为:C4H10+26e-+13O2-=4CO2+5H2O
D.电池总反应为为:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O
(2)若X电极为铁,Y电极为石墨,则在石墨电极上发生的电极反应是:______.
(3)若X电极为铁,Y电极为石墨,U形管中装有200mL浓度为3.5mol/L的NaCl溶液.
①检验Y电极上生成的物质的实验方法是______.
②若消耗燃料丁烷0.02mol,则电解装置中生成的气体在标准状况下的体积共为______L.
▼优质解答
答案和解析
原电池放电时,阴离子向负极移动,根据氧离子的移动方向知,b是负极,a是正极,X为阴极,Y为阳极,
(1)A.电池工作时,在熔融电解质中,O2-定向移向负极,阳离子向正极移动,故A正确;
B.a是正极,正极上通入空气,氧气得电子发生还原反应:O2-4e-=2O2-,故B错误;
C.b处通入丁烷,丁烷失电子发生氧化反应,电极反应为:C4H10-26e-+13O2-=4CO2+5H2O,故C错误;
D.负极电极反应式为C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O,正极电极反应式为O2-4e-=2O2-,所以电池反应式为2C4H10+13O2=8CO2+10H2O,故D正确;
故答案为:A D;
(2)若X为Fe,Y为石墨,石墨作阳极,阳极上氯离子放电生成氯气,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,
故答案为:2Cl--2e-=Cl2↑;
(3)①若X为Fe,Y为石墨,石墨作阳极,阳极上氯离子放电生成氯气,氯气能和碘离子发生置换反应生成单质碘,碘遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色,所以可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气,其检验方法为:将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近电极Y的气体出口处,若试纸变蓝,则说明生成了氯气,
故答案为:将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近电极Y的气体出口处,若试纸变蓝,则说明生成了氯气;
②若消耗燃料丁烷0.02mol,丁烷转移电子的物质的量=0.02mol×(4+2.5)×4=0.52mol,电解池中阳极上生成氯气体积=
×22.4L/mol=5.824L,阴极上生成氢气的体积=
×22.4L/mol=5.824L,所以两极生成气体体积=2×5.824L=11.65L,
故答案为:11.65.
(1)A.电池工作时,在熔融电解质中,O2-定向移向负极,阳离子向正极移动,故A正确;
B.a是正极,正极上通入空气,氧气得电子发生还原反应:O2-4e-=2O2-,故B错误;
C.b处通入丁烷,丁烷失电子发生氧化反应,电极反应为:C4H10-26e-+13O2-=4CO2+5H2O,故C错误;
D.负极电极反应式为C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O,正极电极反应式为O2-4e-=2O2-,所以电池反应式为2C4H10+13O2=8CO2+10H2O,故D正确;
故答案为:A D;
(2)若X为Fe,Y为石墨,石墨作阳极,阳极上氯离子放电生成氯气,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,
故答案为:2Cl--2e-=Cl2↑;
(3)①若X为Fe,Y为石墨,石墨作阳极,阳极上氯离子放电生成氯气,氯气能和碘离子发生置换反应生成单质碘,碘遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色,所以可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气,其检验方法为:将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近电极Y的气体出口处,若试纸变蓝,则说明生成了氯气,
故答案为:将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近电极Y的气体出口处,若试纸变蓝,则说明生成了氯气;
②若消耗燃料丁烷0.02mol,丁烷转移电子的物质的量=0.02mol×(4+2.5)×4=0.52mol,电解池中阳极上生成氯气体积=
0.52mol |
2 |
0.52mol |
2 |
故答案为:11.65.
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