(16分)(1)实事证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理上可以设计成原电池的是 。A.C(s)+H2
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(16分)(1)实事证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理上可以设计成原电池的是 。 A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H>0 B.NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1) △H<0 C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H<0 (2)以KOH溶液为电解质溶液,依据所选反应设计一个原电池,其负极反应的电极反应式为 。 (3)电解原理在化学工业中有着广泛的应用。现将你设计的原电池通过导线与下图中电解池相连,其中,a为电解液,X和Y是两块电极板,则:
① 若X和Y均为惰性电极,a为CuSO4溶液,则阳极的电极反应式为 ,电解时的化学反应方程式为 ,通过一段时间后,向所得溶液中加入0.2molCuO粉末,恰好恢复到电解前的浓度和pH,则电解过程中转移的电子的物质的量为 。 ②若X、Y依次为铜和铁,a仍为CuSO4溶液,且反应过程中未生成Fe3+,,则Y极的电极反应式为 ③若用此装置电解精炼铜, 做阳极,电解液CuSO4的浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 ④若用此装置在铁制品上镀铜,铁制品做 ,电镀液的浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 |
答案
⑴C ⑵H2+2OH--2e-=2H2O ⑶①4OH--4e-=2H2O+O2↑ 通电 2CuSO4+2H2O====2Cu+O2↑+2H2SO4 0.4mol Fe-2e-=Fe2+ ③粗铜 减小 ④阴极 不变 |
解析
(1)原电池的组成条件包括:“两级、一线、一液、一回路、一个自发的氧化还原反应”,再有原电池的反应通常是放热反应的信息选C (2)氢氧燃料电池,碱性电解质系统的负极反应为H2+2OH--2e-=2H2O (3)电解池装置图可知Y是阳极,X是阴极。 ① 若X和Y均为惰性电极,a为CuSO4溶液,则阳极的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑ 通电 2CuSO4+2H2O====2Cu+O2↑+2H2SO4 加入0.2molCuO粉末,恰好恢复到电解前的浓度和pH,说明电解中阴极铜离子得0.4mol电子。 ②若X、Y依次为铜和铁,a仍为CuSO4溶液,且反应过程中未生成Fe3+, 铁做阳极,铁失去电子Fe-2e-=Fe2+ ③若用此装置电解精炼铜,粗铜作阳极,精铜作阴极,硫酸铜溶液做电解质,电精炼过程阳极粗铜中金属性比同强的金属都失去电子,溶液中的铜离子在阴极得到电子,故电解质溶液的浓度减小。 ④若用此装置在铁制品上镀铜,镀层金属做阳极,镀件做阴极,含有镀层金属的盐溶液做电解质,电镀过程电解质浓度不变。 |
举一反三
利用右图所示的装置,当X、Y选用不同材料,开关K1,与K2处于不同的闭合状态时,可将该装置广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是
A.若关闭K2,打开K1,X、Y均为石墨,Z是NaCl,则X附近能得到氢氧化钠 | B.若关闭K2,打开K1,X是纯铜,Y是粗铜,Z是CuSO4,该装置可用于铜的楮炼 | C.若关闭K1,打开K2,X是Cu铜,Y是是H2SO4,则溶液中的移向Y极 | D.若关闭K1,打开K2,X是Cu铜,Y是Fe,Z是含有空气的海水,该装置可用于保护Fe |
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(12分) A、J是日常生活中常见的两种金属,这两种金属和NaOH组成原电池,A作负极;F常温下是气体,各物质有以下的转化关系(部分产物及条件略去)。
请回答以下问题: (1)写出原电池的负极反应方程式______________________________________。 (2)常温时pH=12的C溶液中,溶质的阳离子与溶质的阴离子浓度之差为____________(写出计算式);相同条件下,等浓度的C溶液与CH3COONa溶液中,C的阴离子与CH3COO-浓度的大小关系:前者_______后者(用“>”、“<”或“=”表示)。 (3)写出②的化学方程式____________________________________________________。 (4)含A元素的某盐X常做净水剂,X做焰色反应时,透过钴玻璃观察火焰呈紫色。 ①X的水溶液与NaHCO3溶液混合,反应的离子方程式为 。 ②500mLX的溶液与Ba(OH)2反应生成沉淀的质量与加入Ba(OH)2物质的量的关系如图:
请回答:X晶体的俗名为__________;其溶液的物质的量浓度为_________mol/L。 |
将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b), 如图所示。导致该现象的主要原因是液滴下面的氧气 含量比液滴边缘少。下列说法正确的是
A.(a)区腐蚀比(b)区腐蚀严重 | B.该过程发生了化学反应:4Fe+3O2→2Fe2O3 | C.该过程是析氢腐蚀,负极反应为:Fe-2e →Fe2+ | D.该过程为吸氧腐蚀,正极反应为:O2+2H2O+4e→4OH- |
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电解氯化铜和氯化钠的混合溶液,反应开始阴极和阳极上分别析出的物质是A.氢气和氯气 | B.铜和氯气 | C.氢气和氧气 | D.铜和氧气 |
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如图所示,如果电流计偏转,a变粗,b变细,符合这一情况的是( )
A.a是锌,b 是铜,c 是H2SO4溶液 | B.a是铁,b 是银,c 是 AgNO3溶液 | C.a是银,b 是铁,c是AgNO3溶液 | D.a是铁,b是碳,c 是CuCl2溶液 |
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