堿性硼化釩(VB2)-空氣電池工作時反應(yīng)為:4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5.用該電池為電源,選用惰性電極電解硫酸銅溶液,實驗裝置如圖所示.當外電路中通過0.04mol電子時,B裝置內(nèi)共收集到0.448L氣體(標準狀況),則下列說法正確的是( 。
A、VB2電極發(fā)生的電極反應(yīng)為:2VB2+11H2O-22e-=V2O5+2B2O3+22H+
B、外電路中電子由c電極流向VB2電極
C、電解過程中,b電極表面先有紅色物質(zhì)析出,然后有氣泡產(chǎn)生
D、若B裝置內(nèi)的液體體積為200 mL,則CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為0.05mol/L
考點:原電池和電解池的工作原理
專題:電化學專題
分析:硼化釩-空氣燃料電池中,VB2在負極失電子,氧氣在正極上得電子,電池總反應(yīng)為:N2H4+O2=N2↑+2H2O,則與負極相連的c為電解池的陰極,銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng),與氧氣相連的b為陽極,氫氧根失電子發(fā)生氧化反應(yīng),據(jù)此分析計算.
解答: 解:A、負極上是VB2失電子發(fā)生氧化反應(yīng),則VB2極發(fā)生的電極反應(yīng)為:2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O,故A錯誤;
B、外電路中電子由VB2電極流向陰極c電極,故B錯誤;
C、電解過程中,與氧氣相連的b為陽極,氫氧根失電子生成氧氣,故C錯誤;
D、當外電路中通過0.04mol電子時,B裝置內(nèi)與氧氣相連的b為陽極,氫氧根失電子生成氧氣為0.01mol,又共收集到0.448L氣體即
0.448L
22.4L/mol
=0.02mol,則陰極也產(chǎn)生0.01moL的氫氣,所以溶液中的銅離子為
0.04-0.01×2
2
=0.01mol,則CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為
0.01
0.2
=0.05mol/L,故D正確;
故選D.
點評:本題考查原電池及其電解池的工作原理,題目難度不大,本題注意把握電極反應(yīng)式的書寫,利用電子守恒計算.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

單質(zhì)或化合物A可能為Na、C、Si、N2、H2S,可以實現(xiàn)下列轉(zhuǎn)化關(guān)系的有( 。
A、2種B、3種C、4種D、5種

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科目:高中化學 來源: 題型:

鐵元素、氮元素有多種可變價態(tài),在氧化還原反應(yīng)中常以不同價態(tài)出現(xiàn),根據(jù)題中信息,完成下列填空:
(1)金屬與硝酸反應(yīng)通常還會生成NO和NO2,當n(NO):n(NO2)<1時,產(chǎn)生的氣體可以完全被氫氧化鈉溶液吸收,寫出除去這兩種氣體的方法,以化學方程式表示
 
、
 

(2)室溫下,0.1mol/L的亞硝酸、次氯酸鈉的電離常數(shù)HNO2:Ki=7.1×10-4,HClO:Ki=2.98×10-8,將0.1mol/L的亞硝酸稀釋100倍,c(H+ )將
 
(填“不變”、“增大”、“減小”);Ki值將
 
(填“不變”、“增大”、“減小”).寫出HNO2、HClO、NaNO2、NaClO四種物質(zhì),可能相互之間發(fā)生的離子互換反應(yīng)的離子方程式
 

(3)亞硝酸鈉與氯酸鈉都是白色粉末,且都有咸味,但亞硝酸鹽都有毒性,通常它們可以通過加入熱的白醋鑒別,亞硝酸鈉遇到白醋會產(chǎn)生紅棕色刺激性氣味氣體,該氣體為
 
;實驗室鑒別氯化鈉和亞硝酸鈉的方法之一是測定等濃度NaNO2、NaClO的pH,其鑒別的理由是
 

(4)現(xiàn)有11.2g鐵單質(zhì)恰好與稀硝酸反應(yīng),生成無污染的單質(zhì)氣體,該單質(zhì)氣體為
 
,在反應(yīng)后的溶液中加入銅粉,銅粉可以繼續(xù)溶解,且無氣體生成,鐵與稀硝酸的反應(yīng)產(chǎn)物中一定含有的金屬陽離子是
 
,若反應(yīng)后的溶液最多可溶解銅粉6.4g,寫出上述過程中鐵與稀硝酸反應(yīng)的化學方程式
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

往含Cl-和I-的稀溶液中滴入AgNO3溶液,沉淀的質(zhì)量與加入AgNO3溶液體積的關(guān)系如圖所示.下列說法正確的是( 。
A、KSP(AgCl)<KSP(AgI)
B、c( Cl-):c( I-)=3:2
C、m( AgCl ):m( AgI )=2:3
D、a~b段產(chǎn)生黃色沉淀

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科目:高中化學 來源: 題型:

對于某酸性溶液(可能含有Br-、SO4 2-、HSO3-、NH4+ ),分別進行如下實驗:①加熱時放出的氣體可使品紅溶液褪色;②加入堿溶液使溶液呈堿性,再加熱時放出的氣體可使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍;③加入氯水時,溶液略呈橙紅色;④加入BaCl2液和稀硝酸,產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀.對于下列微粒不能確定其在原溶液中是否存在的是( 。
A、Br-
B、SO42-
C、HSO3-
D、NH4+

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科目:高中化學 來源: 題型:

有機物的轉(zhuǎn)化和性質(zhì)在生產(chǎn)和生活中有著非常重要的作用.
(1)利用CH4燃燒原理,CH4可用于制造燃料電池,電池的電解質(zhì)溶液是KOH溶液.下列關(guān)于CH4的燃料電池說法中正確的為
 
.(填字母)
A.正極反應(yīng):O2+2H2O+4e-=4OH-
B.負極反應(yīng):CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
C.工作一段時間后,電解液中KOH的物質(zhì)的量不變
D.放電時溶液中的OH-離子向負極移動
(2)下列物質(zhì)中,可以通過乙烯加成反應(yīng)得到的是
 
(填序號).
a.CH3CH3        b.CH3CHCl2      c.CH3CH2OH      d.CH3CH2Br
(3)標準狀況下,1.68L無色可燃性氣體在足量氧氣中完全燃燒,將產(chǎn)生的CO2和H2O蒸氣及剩余的O2全部通過如圖1所示的裝置,得到如下表所列的實驗數(shù)據(jù)(假設(shè)生成的氣體全部被吸收).
實驗前實驗后
甲的質(zhì)量/g101.1103.8
乙的質(zhì)量/g82.088.6
根據(jù)實驗數(shù)據(jù)填空:
①若原氣體是單一氣態(tài)烴,通過計算推斷它的分子式
 

②若原氣體是兩種等物質(zhì)的量的氣體的混合物,其中只有一種是烴,請寫出它們的分子式(只要求寫出可能的一組)
 

(4)某研究性小組為了探究石蠟油(17個碳以上的液態(tài)烷烴混合物)分解產(chǎn)物中有乙烯存在,設(shè)計了如圖2的實驗方案,下列關(guān)于實驗的敘述不正確的是
 

A.生成的氣體也可以通入溴的四氯化碳溶液中或酸性高錳酸鉀溶液中
B.碎瓷片的主要作用是防止石蠟油暴沸,帶來危險
C.盛溴水的試管溶液退色主要是因為乙烯被溴水氧化
D.若點燃生成的氣體,需先驗其純度

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科目:高中化學 來源: 題型:

下列說法正確的是( 。
A、乙烯和甲烷都能發(fā)生加成反應(yīng)
B、CuSO4溶液能使雞蛋清鹽析而沉淀
C、米酒變酸是因為乙醇被氧化為乙酸
D、HNO3不能與苯發(fā)生取代反應(yīng)

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科目:高中化學 來源: 題型:

甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)存在轉(zhuǎn)化關(guān)系:甲

(1)若甲、乙均為空氣主要成分,甲所含元素的簡單陰離子的結(jié)構(gòu)示意圖為
 

(2)若乙是生活常見金屬單質(zhì),丙→丁的離子方程式為
 

(3)若丙既能與強酸又能與強堿反應(yīng),則丙的化學式為
 
(任寫1種).

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科目:高中化學 來源: 題型:

元素周期表中大多數(shù)元素是金屬元素,金屬及其化合物在生活生產(chǎn)中有著重要應(yīng)用,根據(jù)試題信息,完成下列計算:
(1)某常見二價金屬12.6g與足量稀硫酸反應(yīng),生成氫氣5.04L(S.T.P),該元素原子的摩爾質(zhì)量為
 
g/mol.
(2)39.32g某金屬混合物,由12.32g鎂和0.25mol另一種比鎂不活潑的金屬元素A組成,該混合物與一定量鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生氫氣4.928L(S.T.P),則參加反應(yīng)的HCl為
 
mol,金屬A的相對原子質(zhì)量為
 

(3)由NaCl、NaHCO3、Na2CO3?10H2O組成的混合物157.8g,充分加熱后,產(chǎn)生的氣體(氣體溫度150℃)依次通過無水CaCl2和堿石灰,兩種吸收劑分別增重59.4g和13.2g,則混合物中NaHCO3的質(zhì)量分數(shù)為,若等質(zhì)量的該混合物與足量鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生二氧化碳(S.T.P)
 
L.

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