海洋的水資源和其他化學(xué)資源具有十分巨大的開(kāi)發(fā)潛力。
(1)“氯堿工業(yè)”電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為:2NaCl+2H2O 通電 2NaOH+Cl2↑+H2↑2NaCl+2H2O 通電 2NaOH+Cl2↑+H2↑。制取的氯氣是實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)上的常用氣體,科學(xué)家基于Cl2易溶于CCl4的性質(zhì),發(fā)展了一種無(wú)需離子交換膜的新型氯流電池,可作儲(chǔ)能設(shè)備(如圖1)。充電時(shí),電極a的反應(yīng)為:NaTi2(PO4)3+2Na++2e-═Na3Ti2(PO4)3。
①放電時(shí):正極反應(yīng)式為 Cl2+2e-=2Cl-Cl2+2e-=2Cl-,NaCl溶液的濃度增大增大。
②充電時(shí):電極b是 陽(yáng)陽(yáng)極;每生成1molCl2,電極a質(zhì)量理論上增加 4646g。
(2)沿海電廠采用海水為冷卻水,但在排水管中生物的附著和滋生會(huì)阻礙冷卻水排放并降低冷卻效率,為解決這一問(wèn)題,通常在管道口設(shè)置一對(duì)惰性電極(如圖2所示),通入一定的電流。陰極①陰極的電極反應(yīng)式為:2H2O+2e-=2OH-+H2↑2H2O+2e-=2OH-+H2↑,會(huì)使海水中的Mg2+沉淀積垢,需定期清理。②陽(yáng)極區(qū)生成的Cl2在管道中可以生成氧化滅殺附著生物的NaClO的離子方程式為:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OCl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
(3)海水電池在海洋能源領(lǐng)域備受關(guān)注,一種鋰-海水一次電池構(gòu)造示意圖如圖3(玻璃陶瓷具有傳導(dǎo)離子和防水的功能)。
①M(fèi)電極發(fā)生氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)(填反應(yīng)類(lèi)型)。
②N電極反應(yīng)為2H2O+2e-═2OH-+H2↑和 O2+2H2O+4e-=4OH-O2+2H2O+4e-=4OH-。
(4)近年來(lái)科學(xué)家研究了一種光照充電Li-O2電池(如圖5所示)。光照時(shí),光催化電極產(chǎn)生電子(e-和空穴(h+),驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)(Li++e-═Li)和陽(yáng)極反應(yīng)(Li2O2+2h+═2Li++O2)對(duì)電池進(jìn)行充電。放電時(shí),Li+從電極穿過(guò)離子交換膜向電極遷移,總反應(yīng)為:2Li+O2=Li2O22Li+O2=Li2O2。
通電
通電
【答案】2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑;Cl2+2e-=2Cl-;增大;陽(yáng);46;2H2O+2e-=2OH-+H2↑;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;氧化反應(yīng);O2+2H2O+4e-=4OH-;2Li+O2=Li2O2
通電
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:21引用:1難度:0.5
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1.飽和甘汞電極(Hg-Hg2Cl2)常被用作參比電極測(cè)定某電極的電極電位,其內(nèi)部構(gòu)造如圖所示,在測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)后,才可以標(biāo)出被測(cè)電極的電極電位。當(dāng)甘汞電極與鋅電極共同插入ZnCl2溶液中構(gòu)成原電池時(shí),下列說(shuō)法不正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:13引用:1難度:0.5 -
2.pH計(jì)是測(cè)量溶液pH的儀器,常用pH計(jì)的H+濃度指示電極為玻璃電極,其結(jié)構(gòu)如圖所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)將玻璃電極(作負(fù)極)和飽和甘汞電極(作參照電極)一起插入待測(cè)液中組成電池,根據(jù)所形成原電池的電壓即可得出溶液pH,某pH計(jì)的測(cè)量電壓與待測(cè)溶液pH關(guān)系為E(V)=0.2+0.059pH。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:17引用:1難度:0.7 -
3.飽和甘汞電極(Hg-Hg2Cl2)因其電動(dòng)勢(shì)穩(wěn)定,常被用作參比電極,其內(nèi)部構(gòu)造如圖所示,當(dāng)甘汞電極與鋅共同插入ZnCl2溶液中構(gòu)成原電池時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )
發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:17引用:1難度:0.9
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