有一種節(jié)能的氯堿工業(yè)新工藝,將電解池與燃料電池相組合,相關(guān)流程如圖所示(電極未標(biāo)出): 回答下列有關(guān)
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時間:2024-08-17 13:35:05
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有一種節(jié)能的氯堿工業(yè)新工藝,將電解池與燃料電池相組合,相關(guān)流程如圖所示(電極未標(biāo)出): 回答下列有關(guān)【專家解說】:(1)正極 從左向右
(2)10
(3)c>
【專家解說】:(1)正極 從左向右
(2)10
(3)c>a>b
(4) NiO(OH)+H 2 O+ e - = Ni(OH) 2 + OH -
試題分析:分析題給裝置圖知,該裝置是以堿性氫氧燃料電池電解飽和食鹽水的裝置; (1)根據(jù)燃料電池的工作原理:負(fù)極是燃料氫氣發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),正極是氧氣發(fā)生得電子得還原反應(yīng),則通空氣的電極為正極;原電池中,陽離子交換膜使陽離子通過,陽離子移向正極,從左向右; (2)電解池中產(chǎn)生20mol Cl 2 ,依據(jù)電子守恒,結(jié)合電極反應(yīng)式O 2 +4e - +2H 2 O=4OH - ,4Cl - -4e - =2Cl 2 ↑,計算得到生成氧氣10mol; (3)燃料電池中的離子膜只允許陽離子通過,而燃料電池中正極氧氣得到電子產(chǎn)生OH - ,所以反應(yīng)后氫氧化鈉的濃度升高,即a%小于c%,負(fù)極氫氣失電子生成氫離子消耗氫氧根離子,所以b%<a%,得到b%<a%<c%,即c>a>b; (4)以Al和NiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液組成一種新型電池,放電時NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH) 2 ,鎳元素的化合價由+3價降為+2價,發(fā)生還原反應(yīng),作正極,電極反應(yīng)式為NiO(OH)+H 2 O+ e - = Ni(OH) 2 + OH - 。
(4) NiO(OH)+H 2 O+ e - = Ni(OH) 2 + OH -
試題分析:分析題給裝置圖知,該裝置是以堿性氫氧燃料電池電解飽和食鹽水的裝置; (1)根據(jù)燃料電池的工作原理:負(fù)極是燃料氫氣發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),正極是氧氣發(fā)生得電子得還原反應(yīng),則通空氣的電極為正極;原電池中,陽離子交換膜使陽離子通過,陽離子移向正極,從左向右; (2)電解池中產(chǎn)生20mol Cl 2 ,依據(jù)電子守恒,結(jié)合電極反應(yīng)式O 2 +4e - +2H 2 O=4OH - ,4Cl - -4e - =2Cl 2 ↑,計算得到生成氧氣10mol; (3)燃料電池中的離子膜只允許陽離子通過,而燃料電池中正極氧氣得到電子產(chǎn)生OH - ,所以反應(yīng)后氫氧化鈉的濃度升高,即a%小于c%,負(fù)極氫氣失電子生成氫離子消耗氫氧根離子,所以b%<a%,得到b%<a%<c%,即c>a>b; (4)以Al和NiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液組成一種新型電池,放電時NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH) 2 ,鎳元素的化合價由+3價降為+2價,發(fā)生還原反應(yīng),作正極,電極反應(yīng)式為NiO(OH)+H 2 O+ e - = Ni(OH) 2 + OH - 。
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宇宙飛船上的氫氧燃料電池,其電池反應(yīng)為:2H 2 +O 2 =2H 2 O,試寫出電解質(zhì)溶液為鹽酸時的電極反應(yīng)式2024-08-17
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