如图所示装置,是用氢氧燃料电池B进行的某电解实验(1)若电池B使用了亚氨基锂(Li2NH)固体作为储氢材料
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时间:2024-08-17 11:31:06
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如图所示装置,是用氢氧燃料电池B进行的某电解实验(1)若电池B使用了亚氨基锂(Li2NH)固体作为储氢材料【专家解说】:A.Li2NH中N的化合价为-3价,故A错误;B.反应中H2
【专家解说】:A.Li2NH中N的化合价为-3价,故A错误;
B.反应中H2分别生成LiNH2和LiH,LiNH2中H为+1价,LiH中H的化合价为-1价,反应中H2既是氧化剂又是还原剂,故B正确;
C.Li+核外有一个电子层,H+核外无电子,离子核外电子层数越多,半径越大,故Li+半径大于H+,故C错误;
D.此法储氢是利用氧化还原反应将H2转化为固体材料,发生化学变化,而钢瓶储氢将氢液化,为物理变化,原理不同,故D错误.
故选B;
(2)①该燃料电池中a为负极,b为正极,电子从负极流出,即从a极流出;阳离子向正极移动,所以H+向b极移动,
故答案为:a,b;
②b电极上为氧气得电子生成水,其电极方程式为:O2+4H++4e-=2H2O,故答案为:O2+4H++4e-=2H2O;
③已知负极上氢气失去电子生成氢离子H2-2e=2H+,每转移0.1mol电子,在a极消耗氢气为0.05mol,所以氢气的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L,
故答案为:1.12;
(3)由图可知a为负极,则X为阴极;b为正极,则Y为阳极;
①X电极上是氢离子得电子生成氢气,其电极反应式为:2H++2e-=H2↑;X电极附近同时生成氢氧化钠,所以溶液变红;
故答案为:溶液变红;
②Y电极上反应产物为氯气,检验氯气的方法为:用润湿的KI淀粉试纸接近Y极气体产物,变蓝,证明产生Cl2气,
故答案为:用润湿的KI淀粉试纸接近Y极气体产物,变蓝,证明产生Cl2;
③将电极Y换成铁棒,则Fe电极会失电子生成Fe2+,在阴极仍然为电解水,生成氢气和氢氧化钠,Fe2+与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,所以可实现的实验目的是制Fe(OH)2,故答案为:制Fe(OH)2.
B.反应中H2分别生成LiNH2和LiH,LiNH2中H为+1价,LiH中H的化合价为-1价,反应中H2既是氧化剂又是还原剂,故B正确;
C.Li+核外有一个电子层,H+核外无电子,离子核外电子层数越多,半径越大,故Li+半径大于H+,故C错误;
D.此法储氢是利用氧化还原反应将H2转化为固体材料,发生化学变化,而钢瓶储氢将氢液化,为物理变化,原理不同,故D错误.
故选B;
(2)①该燃料电池中a为负极,b为正极,电子从负极流出,即从a极流出;阳离子向正极移动,所以H+向b极移动,
故答案为:a,b;
②b电极上为氧气得电子生成水,其电极方程式为:O2+4H++4e-=2H2O,故答案为:O2+4H++4e-=2H2O;
③已知负极上氢气失去电子生成氢离子H2-2e=2H+,每转移0.1mol电子,在a极消耗氢气为0.05mol,所以氢气的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L,
故答案为:1.12;
(3)由图可知a为负极,则X为阴极;b为正极,则Y为阳极;
①X电极上是氢离子得电子生成氢气,其电极反应式为:2H++2e-=H2↑;X电极附近同时生成氢氧化钠,所以溶液变红;
故答案为:溶液变红;
②Y电极上反应产物为氯气,检验氯气的方法为:用润湿的KI淀粉试纸接近Y极气体产物,变蓝,证明产生Cl2气,
故答案为:用润湿的KI淀粉试纸接近Y极气体产物,变蓝,证明产生Cl2;
③将电极Y换成铁棒,则Fe电极会失电子生成Fe2+,在阴极仍然为电解水,生成氢气和氢氧化钠,Fe2+与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,所以可实现的实验目的是制Fe(OH)2,故答案为:制Fe(OH)2.
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