【題目】某興趣小組的同學(xué)用下圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問(wèn)題(甲、乙、丙三池中溶質(zhì)足量),當(dāng)閉合該裝置的電鍵K時(shí),觀察到電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)甲池為__________(原電池電解池電鍍池”),A電極的電極反應(yīng)式為______________

(2)丙池中E電極為_________(正極、負(fù)極、陰極陽(yáng)極”),電極的電極反應(yīng)式為_____________。該池總反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。

(3)當(dāng)乙池中C極質(zhì)量減輕10.8 g時(shí),甲池中B電極理論上消耗O2的體積為_____mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

(4)一段時(shí)間后,斷開(kāi)電鍵K,下列物質(zhì)能使丙池恢復(fù)到反應(yīng)前濃度的是___(填選項(xiàng)字母)。

A.Cu B.CuO C.Cu(OH)2 D.Cu2(OH)2CO3

【答案】原電池 CH3OH - 6e-+ 8OH= CO32+ 6H2O 陽(yáng)極 2H2O-4e-= O2↑+4H+ 2CuSO4 + 2H2O2Cu +O2↑+2H2SO4 560 B

【解析】

由圖可知甲圖為原電池是一甲醇燃料電池,通甲醇的A為負(fù)極、B為正極;乙池為電解池,C為陽(yáng)極電極反應(yīng)為:Ag-e-=Ag+,D為陰極,電極反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu;丙池為電解池,E為陽(yáng)極,電極反應(yīng)為:2H2O-4e-=O2↑+4H+F電極為陰極,電極反應(yīng)為:Cu2++2e-=Cu,總反應(yīng)方程式為:2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2,一段時(shí)間后,斷開(kāi)電鍵K,要使丙池恢復(fù)到反應(yīng)前濃度需加入CuO或者CuCO3,據(jù)此分析解答。

(1)由圖可知甲圖為原電池,A電極通入甲醇,為負(fù)極,電極反應(yīng)式為:CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O;

(2)丙池為電解池,其中E電極連接電源正極,為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為:2H2O-4e-=O2↑+4H+,F電極連接電源負(fù)極,為陰極,發(fā)生反應(yīng):Cu2++2e-=Cu,總反應(yīng)方程式為:2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2;

(3)乙池中C為陽(yáng)極電極反應(yīng)為:Ag-e-=Ag+,D為陰極,電極反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu;n(Ag)=10.8g÷108g/mol=0.1mol,由于Ag+1價(jià)的金屬,所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1mol,由于在同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等,所以甲池中反應(yīng)消耗O2的物質(zhì)的量n(O2)=×0.1mol=0.025mol,則消耗氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V(O2)=0.025mol×22.4L/mol=0.56L=560mL;

(4)一段時(shí)間后,斷開(kāi)電鍵K,根據(jù)少什么加什么,丙池一個(gè)電極產(chǎn)生Cu單質(zhì),另一個(gè)電極產(chǎn)生O2,相當(dāng)于從溶液中出去的物質(zhì)為CuO2反應(yīng)產(chǎn)生的CuO。

A.Cu與硫酸不能反應(yīng),不能達(dá)到目的,A錯(cuò)誤;

B.CuO與硫酸反應(yīng),產(chǎn)生硫酸銅和水,能達(dá)到目的,B正確;

C.Cu(OH)2CuO多一個(gè)水的組成,相當(dāng)于對(duì)溶液進(jìn)行了稀釋,不能使丙池恢復(fù)到反應(yīng)前濃度,C錯(cuò)誤;

D.Cu2(OH)2CO3與硫酸生成硫酸銅、二氧化碳和水,比等物質(zhì)的量的CuO多一個(gè)水的組成,相當(dāng)于對(duì)溶液進(jìn)行了稀釋,不能使丙池恢復(fù)到反應(yīng)前濃度,D錯(cuò)誤;

故合理選項(xiàng)是B

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】過(guò)氧化氫是用途很廣的綠色氧化劑,它的水溶液俗稱雙氧水,常用于消毒、殺菌、漂白等。試回答下列問(wèn)題:

1)寫出在酸性條件下H2O2氧化氯化亞鐵的離子反應(yīng)方程式:____________。

2Na2O2、K2O2以及BaO2都可與酸作用生成過(guò)氧化氫,目前實(shí)驗(yàn)室制取過(guò)氧化氫可通過(guò)上述某種過(guò)氧化物與適量稀硫酸作用,過(guò)濾即可制得。則上述最適合的過(guò)氧化物是________

3)甲酸鈣[Ca(HCOO)2]廣泛用于食品工業(yè)生產(chǎn)上,實(shí)驗(yàn)室制取甲酸鈣的方法之一是將氫氧化鈣和甲醛溶液依次加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%~70%的過(guò)氧化氫溶液中,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________,過(guò)氧化氫比理論用量稍多,其目的是________。反應(yīng)溫度最好控制在30 ~70℃,溫度不易過(guò)高,其主要原因是________。

4)下圖是硼氫化鈉一過(guò)氧化氫燃料電池示意圖。該電池工作時(shí),正極附近溶液的pH________(填增大、減小不變)。

5Na2CO3·xH2O2可消毒、漂白。現(xiàn)稱取100 gNa2CO3·xH2O2晶體加熱,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示,則該晶體的組成為________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某課外小組分別用如圖所示裝置對(duì)原電池和電解原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

請(qǐng)回答:

Ⅰ.用圖 1 所示裝置進(jìn)行第一組實(shí)驗(yàn)。

1)在保證電極反應(yīng)不變的情況下,不能替代 Cu 作電極的是__(填字母序號(hào))。

A B 石墨 C D

2N 極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為__。

Ⅱ.用圖 2 所示裝置進(jìn)行第二組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,觀察到與第一組實(shí)驗(yàn)不同的現(xiàn)象:兩極均有氣體產(chǎn)生,Y極區(qū)溶液逐漸變成紫紅色;停止實(shí)驗(yàn),鐵電極明顯變細(xì),電解液仍然澄清。 查閱資料得知,高鐵酸根離子(FeO42-)在溶液中呈紫紅色。

3)電解過(guò)程中,X 極區(qū)溶液的 pH__(填增大”“減小不變)。

4)電解過(guò)程中,Y 極發(fā)生的電極反應(yīng)之一為 Fe6e+8OH= FeO42-+4H2O 若在 X 極收集到672 mL 氣體,在 Y 極收集到 168 mL 氣體(均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)氣體體積),則 Y 電極(鐵電極)質(zhì)量減少____g。

5)在堿性鋅電池中,用高鐵酸鉀作為正極材料,電池反應(yīng)為 2K2FeO4+3Z=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,該電池正極發(fā)生的反應(yīng)的電極反應(yīng)式為__。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所張新波團(tuán)隊(duì)提出了一種獨(dú)特的鋰-氮電池(Li-N2),該電池在放電過(guò)程中消耗氮?dú),充電過(guò)程中釋放氮?dú)猓瑢?shí)現(xiàn)氮?dú)獾难h(huán),并對(duì)外提供電能。該電池在充電時(shí)發(fā)生反應(yīng):2Li3NN2↑+6Li,F(xiàn)以該電池為電源進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是( )

A.乙電極上的反應(yīng)為2Li3N-6e-=N2↑+6Li+

B.充電過(guò)程中Li+由甲電極遷移向乙電極,并在多孔碳布表面生成Li3N

C.電極石墨a”m、n處均可能有銅析出

D.鋰氮電池為綠色固氮提供了一種可能

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】研究小組設(shè)計(jì)用含氯的有機(jī)物A合成棉織物免燙抗皺整理劑M的路線如下(部分反應(yīng)試劑和條件未注明):

已知:①E的分子式為C5H8O4,能發(fā)生水解反應(yīng),核磁共振氫譜顯示E分子內(nèi)有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,其個(gè)數(shù)比為3∶1;

(R、R′、R″代表相同或不相同的烴基)。

(1)A分子中的含氧官能團(tuán)的名稱是________________。

(2)D→E反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。

(3)A→B反應(yīng)所需的試劑是________________

(4)G→H反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。

(5)已知1 mol E與2 mol J反應(yīng)生成1 mol M,則M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________。

(6)E的同分異構(gòu)體有下列性質(zhì):①能與NaHCO3反應(yīng)生成CO2;②能發(fā)生水解反應(yīng),且水解產(chǎn)物之一能發(fā)生銀鏡反應(yīng),則該同分異構(gòu)體共有________種,其中任意1種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________。

(7)J可合成高分子化合物,該高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】交警用三氧化鉻(CrO3)硅膠可以查酒駕。元素Cr的幾種化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是

A.反應(yīng)①表明CrO3有酸性氧化物的性質(zhì)

B.CrO42-在堿性溶液中不能大量存在

C.只有反應(yīng)③為氧化還原反應(yīng)

D.基態(tài)鉻原子的價(jià)電子排布式為3d44s2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】雜志Joule中題為“Li—CO2 ElectrochemistryA New Strategy for CO2 Fixation and Energy Storage”的文章,闡述關(guān)于電化學(xué)技術(shù)固定CO2新的反應(yīng)途徑。下圖是采用新能源儲(chǔ)能器件將CO2轉(zhuǎn)化為固體產(chǎn)物,實(shí)現(xiàn)CO2的固定和儲(chǔ)能靈活應(yīng)用的裝置。儲(chǔ)能器件使用的Li—CO2電池組成為釕電極/CO2飽和LiClO4—DMSO電解液/鋰片。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.釕電極為負(fù)極,其電極反應(yīng)式為:2Li2CO3+C—4e-=== 3CO2+4Li+

B.Li—CO2電池電解液由LiClO4—DMSO溶于水得到

C.這種電化學(xué)轉(zhuǎn)化方式不僅減少CO2的排放,還可將CO2作為可再生能源載體

D.CO2的固定中,每生成1.5mol氣體,可轉(zhuǎn)移2mole-

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列表示化學(xué)過(guò)程的化學(xué)用語(yǔ)書寫正確的是

A.用中和熱表示氫氧化鈉和醋酸的稀溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:H(aq)OH(aq)=H2O(l) H=57.3kJ·mol1

B.AlCl3溶液與NaAlO2溶液混合:A13++A1O2-+3H2O2Al(OH)3

C.HCO3-的電離:HCO3-+H2OCO32-+H3O+

D.Na2SO3的水解:SO32-+2H2OH2SO3+2OH-

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】有機(jī)物G是一種神經(jīng)類藥物,其合成路線如下:

已知信息:;

1)下列說(shuō)法正確的是__________。

A.化合物G的分子式為

B.化合物AB的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)

C1mol化合物D最多可以與發(fā)生加成反應(yīng)

D.化合物D生成E的反應(yīng)試劑和條件:濃氯水和鐵屑

2A中官能團(tuán)的名稱是_________ C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_________。

3)寫出E+F→G的化學(xué)方程式:__________________。

4)寫出化合物E同時(shí)符合下列條件的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式__________________

①紅外光譜顯示含有三種官能團(tuán),其中無(wú)氧官能團(tuán)與E相同,不含甲基。

②分子中含有苯環(huán),譜顯示苯環(huán)上只有一種化學(xué)環(huán)境的氫原子。

③苯環(huán)上有4個(gè)取代基,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。

5)根據(jù)題中信息,設(shè)計(jì)以苯和為原料制備F的合成路線。(無(wú)機(jī)試劑任選,用流程圖表示)__________

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