(16分)(Ⅰ)某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时,观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题:(1)甲装置的名称是__
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(16分)(Ⅰ)某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时,观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题: (1)甲装置的名称是____________ (填“原电池”或“电解池”)。 (2) 写出电极反应式: Pt极______ _ ;当甲中产生0.1 mol气体时,乙中析出铜的质量应为___________________; (3)若乙中溶液不变,将其电极都换成铜电极,电键闭合一段时间后,乙中溶液的颜色___________(填“变深”、“变浅”或“无变化”)。 (Ⅱ)燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟O2(或空气)反应,将化学能转化为电能的装置。对于以强碱为电解质的CH4燃料电池,负极电极反应式为: 随着放电的进行,溶液的pH (填“变大”“变小”或“不变”) (Ⅲ)由Cu2+、Cl-、Na+、SO42-四种离子中的两种离子组成的电解质溶液若干种,可选用铜电极、铂电极进行电解实验。 (1)要使电解过程中溶质的组成和质量不变,而该稀溶液的浓度增大,又无浑浊,应以______为阳极电解________ 溶液,阳极电极反应式为____________________________ 。 (2)以铂作阳极电解 ________ 溶液时,溶液的碱性有明显增强,且溶液保澄清,电解的总反应式为 __________________________ 。 |
答案
(Ⅰ)(1)原电池 (1分) (2)2Cl-- 2e-= Cl2↑(2分) 6.4g (2分) (3)无变化(1分) (Ⅱ)CH4+10OH--8e=CO32-+7H2O (2分) 变小(1分) (Ⅲ)(1) 铂(1分) Na2SO4(1分) 4OH--4e- = 2H2O+O2↑(2分)(写2H2O-4e- = O2↑+4H+ 同样给分) (2) NaCl(1分) 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑(2分) (没写“电解”或“通电”不给分) |
解析
(Ⅰ)(1)甲装置轴锌和稀硫酸可以发生置换反应,所以甲是原电池,乙是电解池。 (2)锌比铜活泼,所以锌是负极,铜是正极,则Pt是阳极,溶液中的氯离子在阳极失去电子,生成氯气,反应式为2Cl-- 2e-= Cl2↑。甲中产生的气体是氢气,物质的量是0.1mol,转移电子是0.2mol,所以根据电子的得失守恒可知,乙中析出铜的物质的量是0.2mol÷2=0.1mol,其质量为6.4g。 (3)都换成铜电极,则阳极铜失去电子,同时阴极铜离子又得到电子而析出,所以溶液的浓度是不变的,即溶液的颜色无变化。 (Ⅱ)甲烷在反应中失去电子,所以在负极通入。又因为溶液显碱性,所以负极电极反应式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O。氧气得到电子,在正极通入,电极反应式为2O2+8e-+4H2O=8OH-,所以总反应式为CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,所以溶液的pH是减小的。 (Ⅲ)(1) )要使电解过程中溶质的组成和质量不变,则电解的是水,所以电解的是硫酸钠。阳极是OH-放电,反应式为4OH--4e- = 2H2O+O2↑。 (2)溶液的碱性有明显增强,且溶液保澄清,所以电解的是氯化钠溶液,反应式为 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。 |
举一反三
家用铁锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈斑,在此变化过程中不发生的化学反应是A.4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 | B.2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 | C.2H2O+O2+4e- =4OH- | D.Fe-3e-=Fe3+ |
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(8分)如图装置闭合电键时,电流计A的指针将发生偏转。试回答下列问题。
(1)A池是 ;Zn的电极名称是 B池是 ;Pt的电极名称是 (填电解池、原电池、阴、阳、正、负极等) (2)写出下列有关反应: Cu极上电极反应: ,C极上电极反应: (3) B池中的总反应的化学方程式为 (4 ) 如果要用B池给铁片上镀上一层Cu,则B池应作何改进 |
钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是A.2H++2e- =H2↑ | B.Fe2++2e- =Fe | C.2H2O+O2+4e-=4OH- | D.Fe3++e-=Fe2+ |
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下列容器中盛有海水,纯铁在其中被腐蚀时,由快到慢的顺序是 ( )
A.⑤②①④③ | B.③②⑤①④ | C.⑤④②③① | D.⑤②①③④ |
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关于下图的说法正确的是 ( )
A.①装置中阴极处产生的气体能够使湿润淀粉KI试纸变蓝 | B.②装置中待镀铁制品应与电源正极相连 | C.③装置中电子由b极流向a极 | D.④装置中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应 |
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