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(2014•河东区二模)如下图装置所示,是用氢氧燃料电池B进行的某电解实验:

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/04/16 18:57:30
(2014•河东区二模)如下图装置所示,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,其储氢原理是:Li2NH+H2=LiNH2+LiH,则下列说法中正确的是______.
A.Li2NH中N的化合价是-1
B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂
C.Li+和H+的离子半径相等
D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同
(2)在电池B工作时:
①若用固体Ca(HSO42为电解质传递H+,则电子由______极流出,H+向______极移动. (填“a”或“b”)
②b极上的电极反应式为:______
③外电路中,每转移0.1mol电子,在a极消耗______L的H2(标准状况下).
(3)若A中X、Y都是惰性电极,电解液W是滴有酚酞的饱和NaCl溶液,则B工作时:
①电解池中X极上的电极反应式是______.在X极这边观察到的现象是______.
②检验Y电极上反应产物的方法是______.
③若A中其它均不改变,只将电极Y换成铁棒,可实现的实验目的是______.
(1)A.Li2NH中Li为+1价,H为+1价,所以N的化合价是-3价,故A错误;
B.已知Li2NH+H2=LiNH2+LiH,从H2到LiNH2和LiH,氢元素部分升高为+1,部分降低为-1,所以H2既是氧化剂又是还原剂,故B正确;
C.H和Li属于同一主族,离子半径从上到下,依次减小,所以H+的离子半径小于Li+的离子半径,故C错误;
D.Li2NH+H2=LiNH2+LiH储氢为化学方法,钢瓶储氢为物理方法,它们的原理不同,故D错误;
故答案为: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:2H++2e-=H2↑;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气;
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