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化學(xué)電源在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。
Ⅰ.如圖1所示,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X為陽離子交換膜。請按要求回答相關(guān)問題:

(1)甲烷燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O

(2)C極的電極反應(yīng)式為
2Cl--2e-=Cl2
2Cl--2e-=Cl2

(3)若有2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氧氣參加反應(yīng),則乙裝置中鐵極上生成的氣體體積為
4.48
4.48
L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下);丙裝置中陰極析出銅的質(zhì)量為
12.8g
12.8g
。
Ⅱ.“長征”火箭發(fā)射使用的燃料是液態(tài)偏二甲肼(C2H8N2),并使用四氧化二氮作為氧化劑,這種組合的優(yōu)點(diǎn)是能在短時間內(nèi)產(chǎn)生巨大能量將火箭送上太空,且產(chǎn)物不污染空氣(產(chǎn)物都是空氣的成分)。某校外研究性學(xué)習(xí)小組擬將此原理設(shè)計(jì)為原電池,如圖2所示,結(jié)合學(xué)習(xí)過的電化學(xué)原理分析其設(shè)計(jì)方案,回答相關(guān)問題:
(4)從a口加入
偏二甲肼
偏二甲肼
(填名稱)。H+的移動方向是
A到B
A到B
(填“由A到B”或“由B到A”)。
(5)A極發(fā)生的電極反應(yīng)為
C2H8N2-16e-+4H2O═2CO2↑+N2↑+16H+
C2H8N2-16e-+4H2O═2CO2↑+N2↑+16H+

(6)若以該電池為電源,用石墨作電極電解200mL 0.5mol/L的CuSO4溶液,電解一段時間后,兩極收集到相同體積(相同條件下)的氣體,則整個電解過程轉(zhuǎn)移電子
0.4
0.4
mol。

【考點(diǎn)】原電池與電解池的綜合
【答案】CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;2Cl--2e-=Cl2↑;4.48;12.8g;偏二甲肼;A到B;C2H8N2-16e-+4H2O═2CO2↑+N2↑+16H+;0.4
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/5/23 20:38:36組卷:20引用:1難度:0.5
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