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如图所示,某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜.

来源:江南娱乐-意甲尤文图斯亚
时间:2024-08-17 11:06:15
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如图所示,某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜.【专家解说】:(1)燃料电池是将化学能转变为电能的装置,属于原电池,投放燃料的电极

【专家解说】:(1)燃料电池是将化学能转变为电能的装置,属于原电池,投放燃料的电极是负极,投放氧化剂的电极是正极,所以通入氧气的电极是正极,负极上甲醚失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,
电极反应式为:CH3OCH3-12e-+16OH-═2CO32-+11H2O;
故答案为:正极,CH3OCH3-12e-+16OH-═2CO32-+11H2O;
(2)乙池有外接电源属于电解池,铁电极连接原电池的负极,所以是阴极,则石墨电极是阳极,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)乙池中阴极是铁,阳极是碳,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电,导致阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子浓度溶液呈碱性,所以乙装置中生成氢氧化钠主要在铁极区;
故答案为:铁极;
(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质,阳极上不仅铜还有锌、银失电子进入溶液,阴极上析出铜,根据转移电子数相等知,阳极上溶解的铜小于阴极上析出的铜,所以丙装置中反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将减小;
故答案为:减小;
(5)根据串联电池中转移电子数相等得氧气、氢气和铜的关系式为:O2----2H2----2Cu,设生成氢气的分子数是x,生成铜的质量是y.
O2-------2H2-------2Cu
22.4L 26.02×1023 128g
2.24L   x          y
 x=0.2×6.02×1023 
 y=12.8g
 故答案为:0.2×6.02×1023,12.8 g.
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