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填空题 (10分)已知有一种节能的氯碱工业新工艺,将电解池和燃料电池相组合,相关流程如下图所示(电极未标出):回答下列有关问题:
(1)电解池的阴极反应式为 _____________________________________
(2)通入空气的电极为_______________(“正极”或“负极”)
燃料电池中阳离子的移动方向___________(“从左向右”或“ 从右向左”)。
(3)电解池中产生2 mol Cl2,理论上燃料电池中消耗_____ mol O2。
(4)a、b、c的大小关系为:__________。
填空题 (10分)已知有一种节能的氯碱工业新工艺,将电解池和燃料电池相组合,相关流程如下图所示(电极未标出):回答下列有关问题:
(1)电解池的阴极反应式为 _____________________________________
(2)通入空气的电极为_______________(“正极”或“负极”)
燃料电池中阳离子的移动方向___________(“从左向右”或“从右向左”)。
(3)电解池中产生2 mol Cl2,理论上燃料电池中消耗_____ mol O2。
(4)a、b、c的大小关系为:__________。
本题答案:(10分)(1)2H2O+2e-==H2↑+2OH-
本题解析:
试题分析:(1)电解饱和食盐水 的阴极是氢离子放电生成氢气,电极反应式为2H2O+2e-==H2↑+2OH- ;
(2)燃料电池中,燃料发生氧化反应,空气中的氧气发生还原反应,所以通入空气的一极是正极,则右侧是正极,左侧是负极,原电池中电子从负极流向正极,所以电子从从左到右移动;
(3)电解池中产生2omol氯气,转移电子的物质的量是4mol,根据氧气中O元素化合价的变化,可知需要氧气的物质的量是1mol;
(4)阳离子交换膜只允许阳离子通过,所以在氢氧燃料电池中,氢气失去电子生成氢离子与溶液中的氢氧根离子结合为水,使负极的氢氧化钠的浓度降低,氧气得电子与水结合生成氢氧根离子,氢氧根离子不能通过阳离子交换膜而留在正极,而负极中的钠离子移向正极,导致正极出来的氢氧化钠的浓度最大,而负极出来的氢氧化钠的浓度最小,所以a、b、c的大小关系为c>a>b。
考点:考查电化学反应原理的应用,离子的移动方向的判断
本题所属考点:【电解池原理】
本题难易程度:【一般】
What the heart thinks the tongue speaks. 言为心声。