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電能轉化為化學能的裝置 例如電解CuCl2.電解水.電解食鹽水.電解精煉銅 專題七 有機化合物的獲得與應用 第一單元化石燃料與有機化合物 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

以電化學方法合成有機物稱為有機電合成.有機電合成是一門有機化學、電化學和化學工程多學科相互交叉的科學,是電化學在有機物化工生產中的重要應用.因而,有機電合成被稱為“古老的方法,嶄新的技術”.有機電合成的研究已經歷了170多年漫長的歷史.早在1834年,英國化學家Faraday用電解醋酸鈉溶液制得乙烷,可以說是在實驗室中最早實現的有機電合成.
2CH3COO--2e-=C2H6↑+2CO2↑  (a)
(1)上述反應(a)發生于
 
(填“電解池”或“原電池”)的
 
極.
(2)許多有機物在特定的裝置內進行氧化的同時還可產生電能,這種裝置即為燃料電池.例如,乙烯被氧化生成乙醛的化學反應:2CH2=CH2+O2→2CH3CHO可設計成燃料電池:
負極:CH2=CH2+H2O-2e-=CH3CHO+2H+正極:
 

電池工作時,負極附近溶液的pH
 
(填“升高”、“降低”或“不變”).
(3)燃料電池由于具有能量轉化效率高、對環境污染小等優點而受到世界各國的普遍重視.
燃料電池與火力發電的大氣污染比較(單位:kW?h)
污染成分 天然氣火力發電 重油火力發電 煤火力發電 燃料電池
SO2 2.5~230 4550 8200 0~0.12
NOx 1800 3200 3200 63~107
烴類 20~1270 135~5000 30~10000 14~102
塵末 0~90 45~320 365~680 0~0.14
①根據表所給數據可以看出,
 
造成的污染最為嚴重,引起的環境問題主要有
 
及酸雨.
A.水華    B.臭氧層被破壞    C.光化學煙霧    D.潮汐    E.白色污染②在我國導致酸雨的主要氣體為SO2,將SO2回收處理的方法很多,其中一種是將SO2通入石灰乳[Ca(OH)2]中,可制得石膏[CaSO4?2H2O].請寫出相應的化學方程:
 

CaSO4+2H2O=CaSO4?2H2O.

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以電化學方法合成有機物稱為有機電合成。有機電合成是一門有機化學、電化學和化學工程多學科相互交叉的科學,是電化學在有機物化工生產中的重要應用。因而,有機電合成被稱為“古老的方法,嶄新的技術”。有機電合成的研究已經歷了170多年漫長的歷史。早在1834年,英國化學家Faraday用電解醋酸鈉溶液制得乙烷,可以說是在實驗室中最早實現的有機電合成。 2CH3COO- - 2e= C2H6↑+ 2CO2↑  (a)
(1)上述反應(a)發生于________(填“電解池”或“原電池” )的________極。
(2)許多有機物在特定的裝置內進行氧化的同時還可產生電能,這種裝置即為燃料電池。例如,乙烯被氧化生成乙醛的化學反應:2CH2=CH2 + O2→2CH3CHO可設計成燃料電池:負極:CH2=CH2+H2O–2e-=CH3CHO+2H+      正極:______________________電池工作時,負極附近溶液的pH____________(填“升高”、“降低”或“不變”)。 
(3)燃料電池由于具有能量轉化效率高、對環境污染小等優點而受到世界各國的普遍重視。
①根據表所給數據可以看出,__________造成的污染最為嚴重,引起的環境問題主要有__________及酸雨。
A.水華    B.臭氧層被破壞    C.光化學煙霧    D.潮汐    E.白色污染
②在我國導致酸雨的主要氣體為SO2,將SO2回收處理的方法很多,其中一種是將SO2通入石灰乳[Ca(OH)2]中,可制得石膏[CaSO4·2H2O]。請寫出相應的化學方程:_________________________及CaSO+ 2H2O = CaSO4·2H2O。

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原電池、電解(電鍍)池是化學反應利用方面的典型事例,體現出能量之間的轉換,受到越來越多的關注。按要求回答下列各個問題。

(1)南昌大學最近研發出一種新型納米鋰電池,已躋身國內領先地位。鋰離子電池的正極材料是鋰過渡金屬氧化物(例如LiCoO2)混以一定量的導電添加物(例如C)構成的混合導體,負極材料是可插入鋰的碳負極。兩極的電極反應式:

負極:    正極:

充、放電時電池中的變化簡單表示為: (a、b、c、d表示充放電過程)。其中表示充電時陰極發生變化的過程是        (填a、b、c、d),判斷理由是 ­­­­­­­­­        

(2)在正負極之間是固體電解質。固體電解質又稱離子導體,在一定溫度范圍內具有很強的導電性。固體電解質雖然是固體,但卻像電解質溶液一樣為離子的導電載體。下列物質能作為固體電解質的是               (填編號)。 

①特種鋼;②硝酸鉀晶體;③銀;④高純度硅。

(3)實驗室中用該類電池在鐵棒上鍍銅,當有lmol電子發生轉移時,則正極產生物質的質量為­­­­    g。

(4)為了使產品更耐腐蝕和美觀,通常采用電鍍的方式,但隨之而來的是污染問題。某電鍍廠處理有氰電鍍的廢水時,用Ti02作催化劑,用NaCl0將CN-離子氧化成CNO-,CNO-在酸性條件下繼續被NaClO氧化成N2和C02;用如圖裝置實驗,通過測定二氧化碳的量確定CN-的含量。將濃縮后含CN-離子200mL的污水與過量NaClO溶液的混合液,倒入甲中,塞上橡皮塞,一段時間后,打開橡皮塞和活塞,使溶液全部放入乙中,關閉活塞。

①甲中反應的離子方程式為_____________

②乙中除生成N2和C02外,還有HCl及副產物Cl2等。在上述裝置中HCl和C12是如何被除掉的?______。

③實驗后得到0.4吧沉淀,則濃縮后的污水中CN-的含量為       g/L。

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燃料電池是燃料(例如CO、H2、CH4等)跟氧氣或空氣起反應,將此反應的化學能轉化為電能的裝置,電解質溶液通常是KOH溶液。下列關于甲烷燃料電池的說法不正確的是(    )

A.負極反應式為:CH4+10OH--8e-+7H2O

B.正極反應式為:2O2+4H2O+8e-8OH-

C.隨著不斷放電,電解質溶液堿性不變

D.甲烷燃料電池的能量利用率比甲烷燃燒的能量利用率大

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燃料電池是燃料(例如CO、H2、CH4等)跟氧氣或空氣起反應,將此反應的化學能轉化為電能的裝置,電解質溶液通常是KOH溶液。下列關于甲烷燃料電池的說法不正確的是(    )

A.負極反應式為:CH4+10OH--8e-CO32-+7H2O

B.正極反應式為:2O2+4H2O+8e-8OH-

C.隨著不斷放電,電解質溶液堿性不變

D.甲烷燃料電池的能量利用率比甲烷燃燒的能量利用率大

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