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甲醇电氧化实验装置

发布时间:2021-02-13 17:27:19

① 某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如右图所示的电池装置. 则该电池负极的电极反应为 。

K2CO3显碱性来所以
总反源应式:2CH4O + 3O2 + 4OH-= 2CO32- + 6H2O

正极:O2 + 4e– + 2H20 → 4OH–

负极:CH4O - 6e– + 8OH~ → CO32- + 6H2O

② 有以下实验装置可供选择: Ⅰ、实验室用甲醇催化氧化法得到甲醛,并验证甲醛的性质.请回答下列问题:(

I、(1)根据实验目的是用甲醇催化氧化法得到甲醛,并且验证甲醛性质,需要与氧气加热反应,所以选装置③④,
故答案为:③④(或④③);
(2)发生反应有甲醇催化氧化和溴水与生成的甲醛发生加成反应,反应的方程式为:CH 3 OH+O 2
催化剂

③ 某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置.(1)该电池正极的电极反应式为:______;

(1)该燃料电池中,来正极源上氧气得电子和水生成氢氧根离子,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,故答案为:O2+2H2O+4e-=4OH-
(2)得失电子相等条件下,将电极反应式相加即得电池反应式,所以得电池反应式为2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,故答案为:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O.

④ 甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产.工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反

(1)a、由于恒压、恒温密闭容器中,容器的容积随着气体的物质的量变化而变化,反应两边都是气体,气体的质量不变,所以密度不变,说明各组分的物质的量不再变化,正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故a正确;
b、该反应的反应热是定值,不能作为判断是否达到平衡状态的依据,故b错误;
c、正反应速率不变,不能判断正逆反应速率是否相等,无法判断是否达到了平衡状态,故c错误;
d、CO的转化率不变,表明一氧化碳的生成速率和消耗速率相等,达到了平衡状态,故d正确;
化学平衡常数与温度有关,温度不变,化学下平衡常数不会变化;
反应10s后CO的物质的量为l.2mol,消耗的一氧化碳的物质的量为:2mol-1.2mol=0.8mol,根据反应计量数关系,消耗的氢气的物质的量为:1.6mol,
0~10s的平均反应速率v(H2)=

1.6mol
2L
10s
=0.08mol/(L?s),
故答案为:ad;不变;0.08mol/(L?s);
(2)①反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=-116kJ?mol-1,正反应为吸热反应,升高温度,化学平衡向着逆向移动,一氧化碳的转化率会减小,曲线X中一氧化碳的转化率最高,说明温度是最低的,即温度为230℃,
故答案为:230℃;
②利用图1中a点时,n(H2)/n(CO)=1.5,一氧化碳的转化率为50%,加入的一氧化碳的物质的量为2mol,所以氢气的物质的量为3mol,
反应消耗了一氧化碳的物质的量为:2mol×50%=1mol,分解反应方程式可知,同时会消耗2mol氢气、生成1mol甲醇,
达到平衡时各组分的浓度分别为:c(CO)=
2mol?1mol
2L
=0.5mol/L,c(H2)=
3mol?2mol
2L
=0.5mol/L,c(CH3OH)=
1mol
2L
=0.5mol/L,
曲线Z在对应温度下CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的平衡常数K=
0.5
0.5×0.52
=4,
故答案为:4;
(3)①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=-116kJ?mol-1
②CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g);△H2=-283kJ?mol-1
③H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g)△H3=-242kJ?mol-1
根据盖斯定律,将②-①+③×2可得:CH3OH(g)+
3
2
O2=CO2(g)+H2O(g)△H=-651kJ?mol-1
故答案为:CH3OH(g)+
3
2
O2=CO2(g)+H2O(g)△H=-651kJ?mol-1
(4)根据图2可知,该原电池的燃料为乙醇和氧气,生成物乙酸和水,电解质为酸性溶液,原电池负极失去电子发生了氧化反应,所以负极反应为乙醇失去电子生成乙酸,电极反应为:CH3CH2OH+H2O-4e-=CH3COOH+4H+
故答案为:CH3CH2OH+H2O-4e-=CH3COOH+4H+

⑤ 急!!!甲醇电催化氧化循环伏安曲线问题

版主能否将本帖子帮忙转到电化学部分区求助啊,在这里半天了没有人回答,比较着急,谢谢了:)

⑥ 某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置.(1)该电池中OH-向______极移动(填“正”

(1)原电池中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动,所以氢氧根离子向版负极移动,故答案为:负权;
(2)该燃料电池中,通入甲醇的电极是分解、通入氧气的电极是正极,负极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O、正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-
故答案为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;
(3)加入9.8g Cu(OH)2固体能使电解质溶液恢复原状,n[Cu(OH)2]=

9.8g
98g/mol
=0.1mol,相当于加入0.1molCuO和0.1molH2O,根据Cu原子守恒得n(CuSO4)=n[Cu(OH)2]=0.1mol,则C(CuSO4)=
0.1mol
0.5L
=0.2mol/L,
根据O原子守恒得n(O2)=n[Cu(OH)2]=0.1mol,根据H原子守恒得n(H2)=n[Cu(OH)2]=0.1mol,
则气体体积=(0.1+0.1)mol×22.4L/mol=4.48L,
故答案为:0.2mol/L;4.48L.

⑦ 甲醇氧化存在的问题

在甲醇的电催化氧化性质实验中,有可能会出现下面这个问题:
理论上,开始扫描时的电流是内从0开始,慢容慢增大,达到氧化峰值的。
实际上,如果起始扫描电位选择不当,很有可能使得开始扫描时的电
流为负值,然后慢慢增大为正值,直到出现氧化峰。

⑧ 甲醇电催化氧化成CO2的电位在多少

在甲醇的电催化氧化性质实验中,有可能会出现下面这个问题: 理论上,开始扫描内时的电流是从容0开始,慢慢增大,达到氧化峰值的。 实际上,如果起始扫描电位选择不当,很有可能使得开始扫描时的电 流为负值,然后慢慢增大为正值,直到出现氧化峰。

⑨ 有以下实验装置可供选择 实验室用甲醇催化氧化法得到甲醛,并验证甲醛的性质。请回答下列问题:(1)应

(1)③④(或④③)(2)2CH 3 OH+O 2 2HCHO+2H 2 O
(3)发生氧化反应。若是加成反应,则只生成一种有回机物,且生成的有机物属于答非电解质,不能电离,溶液的pH不可能下降;而发生氧化反应则生成甲酸,溶液酸性增强。

⑩ (1)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+

(1)①通电后,将Co2+氧化成Co3+,电解池中阳极失电子发生氧化反应,电极反应为Co2+-e-=Co3+
故答案为:Co2+-e-=Co3+
②以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化,自身被还原为Co2+,结合原子守恒与电荷守恒可知,还原生成H+,配平书写离子方程式为:6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+
故答案为:6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+
③若3图装置中的电源为甲醇-空气-KOH溶液的燃料电池,甲醇在负极失电子发生氧化反应,在碱溶液中生成碳酸盐,则电池负极的电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O,依据化学方程式计算分析2CH3OH+3O2+4KOH→2K2CO3+6H2O,净化含1mol甲醇的水燃料电池需消耗KOH物质的量2mol;
故答案为:CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O,2;
(2)以NaHCO3溶液为介质的Al-空气原电池中铝做负极失电子发生氧化反应生成铝离子,在碳酸氢钠溶液中发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳;负极的电极反应式:Al-3e-+3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑;
故答案为::Al-3e-+3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑;

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