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氮、硫、氯及其化合物是中学化学重要的组成部分.(1)氨气燃料电池使用的电解质溶液是KOH溶液,电池反应为:4NH3+3O2=2N2+6H2O.该电池负极的电极反应式为;用该电池进行粗铜(含Al、Z
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氮、硫、氯及其化合物是中学化学重要的组成部分.
(1)氨气燃料电池使用的电解质溶液是KOH溶液,电池反应为:4NH3+3O2=2N2+6H2O.该电池负极的电极反应式为___;用该电池进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,以CuSO4溶液为电解质溶液,下列说法正确的是___.
a.电能全部转化为化学能
b.SO42-的物质的量浓度不变(不考虑溶液体积变化)
c.溶液中Cu2+向阳极移动
d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
e.若阳极质量减少64g,则转移电子数为2NA个
(2)①将SO2通入到BaCl2溶液中,出现了异常现象,看到了明显的白色沉淀,为探究该白色沉淀的成分,他设计了如下实验流程:所得悬浊液
白色沉淀
观察现象并判断则试剂A的化学式为___.实验表明,加入试剂A后,白色沉淀未见溶解,产生该白色沉淀的离子方程式是___.
②利用如图所示电化学装置吸收工业尾气中SO2,阴极上生成Cu.写出装置中阳极的电极反应式___.
(3)已知KSP( BaSO4)=1.0×10-10,KSP( BaCO3)=2.5×10-9.某同学设想用下列流程得到BaCl2,
BaSO4
BaSO3
BaCl2.则①的离子方程式为___,该反应的平衡常数K=___.
(1)氨气燃料电池使用的电解质溶液是KOH溶液,电池反应为:4NH3+3O2=2N2+6H2O.该电池负极的电极反应式为___;用该电池进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,以CuSO4溶液为电解质溶液,下列说法正确的是___.
a.电能全部转化为化学能
b.SO42-的物质的量浓度不变(不考虑溶液体积变化)
c.溶液中Cu2+向阳极移动
d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
e.若阳极质量减少64g,则转移电子数为2NA个
(2)①将SO2通入到BaCl2溶液中,出现了异常现象,看到了明显的白色沉淀,为探究该白色沉淀的成分,他设计了如下实验流程:所得悬浊液
操作① |
加试剂A |
②利用如图所示电化学装置吸收工业尾气中SO2,阴极上生成Cu.写出装置中阳极的电极反应式___.
(3)已知KSP( BaSO4)=1.0×10-10,KSP( BaCO3)=2.5×10-9.某同学设想用下列流程得到BaCl2,
BaSO4
饱和Na2CO3溶液 |
① |
盐酸 |
② |
▼优质解答
答案和解析
(1)电池反应为:4NH3+3O2=2N2+6H2O.该电池负极是氨气失电子生成氮气,反应的电极反应式为2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O,
用氨燃料电池电解CuSO4溶液,阳极上氢氧根离子放电,阴极上铜离子放电而析出铜,阳极上电极反应式为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,
a、电解池中是电能转化为化学能,但不可能完全转化,故错误;
b、硫酸根离子不参与反应,所以浓度不变,故正确;
c、电解池中阳离子移向阴极,故错误;
d、阳极上Cu以及比铜活泼的金属放电,Ag、Pt、Au等金属留在阳极泥里,故正确;
e、阳极上Cu以及比铜活泼的金属放电,所以若阳极质量减少64g,则转移电子数不是2NA个,故错误;
故答案为:2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O;bd;
(2)①将SO2通入到BaCl2溶液中,出现的白色浑浊可能是硫酸钡还可能是亚硫酸钡,硫酸钡和盐酸不反应,但是亚硫酸钡可以和盐酸反应,溶解,可以用盐酸来鉴别沉淀成分,故答案为:HCl;2SO2+2Ba2++O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+;
②电解池中吸收工业尾气中SO2,阴极上生成Cu,阳极是二氧化硫失电子发生氧化反应生成硫酸根离子,电极反应为:SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-;
故答案为:SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-;
(3)硫酸钡中加入饱和碳酸钠溶液,发生沉淀转化生成碳酸钡沉淀,反应的离子方程式为:BaSO4(s)+CO32-(aq)=BaCO3(s)+SO42-(aq),则平衡常数=
=
=
=
=0.04;
故答案为:BaSO4(s)+CO32-(aq)=BaCO3(s)+SO42-(aq);0.04.
用氨燃料电池电解CuSO4溶液,阳极上氢氧根离子放电,阴极上铜离子放电而析出铜,阳极上电极反应式为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,
a、电解池中是电能转化为化学能,但不可能完全转化,故错误;
b、硫酸根离子不参与反应,所以浓度不变,故正确;
c、电解池中阳离子移向阴极,故错误;
d、阳极上Cu以及比铜活泼的金属放电,Ag、Pt、Au等金属留在阳极泥里,故正确;
e、阳极上Cu以及比铜活泼的金属放电,所以若阳极质量减少64g,则转移电子数不是2NA个,故错误;
故答案为:2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O;bd;
(2)①将SO2通入到BaCl2溶液中,出现的白色浑浊可能是硫酸钡还可能是亚硫酸钡,硫酸钡和盐酸不反应,但是亚硫酸钡可以和盐酸反应,溶解,可以用盐酸来鉴别沉淀成分,故答案为:HCl;2SO2+2Ba2++O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+;
②电解池中吸收工业尾气中SO2,阴极上生成Cu,阳极是二氧化硫失电子发生氧化反应生成硫酸根离子,电极反应为:SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-;
故答案为:SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-;
(3)硫酸钡中加入饱和碳酸钠溶液,发生沉淀转化生成碳酸钡沉淀,反应的离子方程式为:BaSO4(s)+CO32-(aq)=BaCO3(s)+SO42-(aq),则平衡常数=
c(SO42-) |
c(CO32-) |
c(SO42-)•c(Ba2+) |
c(CO32-)•c(Ba2+) |
Ksp(BaSO4) |
Ksp(BaCO3) |
1×10-10 |
2.5×10-9 |
故答案为:BaSO4(s)+CO32-(aq)=BaCO3(s)+SO42-(aq);0.04.
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