Question

如下圖裝置所示，是用氫氧燃料電池B進行的某電解實驗：

（1）若電池B使用了亞氨基鋰（Li₂NH）固體作為儲氫材料，其儲氫原理是：Li₂NH+H₂=LiNH₂+LiH，則下列說法中正確的是

 

．
A．Li₂NH中N的化合價是-1
B．該反應(yīng)中H₂既是氧化劑又是還原劑
C．Li⁺和H⁺的離子半徑相等
D．此法儲氫和鋼瓶儲氫的原理相同
（2）在電池B工作時：
①若用固體Ca（HSO₄）₂為電解質(zhì)傳遞H⁺，則電子由

 

極流出，H⁺向

 

極移動． （填“a”或“b”）
②b極上的電極反應(yīng)式為：

 

③外電路中，每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，在a極消耗

 

L的H₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）．
（3）若A中X、Y都是惰性電極，電解液W是滴有酚酞的飽和NaCl溶液，則B工作時：
①電解池中X極上的電極反應(yīng)式是

 

．在X極這邊觀察到的現(xiàn)象是

 

．
②檢驗Y電極上反應(yīng)產(chǎn)物的方法是

 

．
③若A中其它均不改變，只將電極Y換成鐵棒，可實現(xiàn)的實驗?zāi)康氖?div id="vjdjbpn" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）A．根據(jù)Li和H的化合價判斷；
B．根據(jù)反應(yīng)中H元素的化合價的變化分析；
C．根據(jù)在周期表中的位置判斷；
D．此法儲氫和鋼瓶儲氫的原理不同；
（2）①電子從負(fù)極流出；陽離子向正極移動；
②b電極上為氧氣得電子生成水；
③根據(jù)負(fù)極上氫氣與電子的關(guān)系求算；
（3）由圖可知a為負(fù)極，則X為陰極；b為正極，則Y為陽極；
①X電極上是氫離子得電子生成氫氣；X電極附近同時生成氫氧化鈉；
②Y電極上反應(yīng)產(chǎn)物為氯氣，根據(jù)氯氣具有氧化性來檢驗；
③將電極Y換成鐵棒，則Fe電極會失電子生成Fe²⁺．

解答： 解：（1）A．Li₂NH中Li為+1價，H為+1價，所以N的化合價是-3價，故A錯誤；
B．已知Li₂NH+H₂=LiNH₂+LiH，從H₂到LiNH₂和LiH，氫元素部分升高為+1，部分降低為-1，所以H₂既是氧化劑又是還原劑，故B正確；
C．H和Li屬于同一主族，離子半徑從上到下，依次減小，所以H⁺的離子半徑小于Li⁺的離子半徑，故C錯誤；
D．Li₂NH+H₂=LiNH₂+LiH儲氫為化學(xué)方法，鋼瓶儲氫為物理方法，它們的原理不同，故D錯誤；
故答案為：B；
（2）①該燃料電池中a為負(fù)極，b為正極，電子從負(fù)極流出，即從a極流出；陽離子向正極移動，所以H⁺向b極移動，故答案為：a，b；
②b電極上為氧氣得電子生成水，其電極方程式為：O₂+4H⁺+4e-=2H₂O，故答案為：O₂+4H⁺+4e-=2H₂O；
③已知負(fù)極上氫氣失去電子生成氫離子H₂-2e=2H⁺，每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，在a極消耗氫氣為0.05mol，所以氫氣的體積為0.05mol×22.4L/mol=1.12L，
故答案為：1.12；
（3）由圖可知a為負(fù)極，則X為陰極；b為正極，則Y為陽極；
①X電極上是氫離子得電子生成氫氣，其電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e-=H₂↑；X電極附近同時生成氫氧化鈉，所以溶液變紅，故答案為：2H⁺+2e-=H₂↑；溶液變紅；
②Y電極上反應(yīng)產(chǎn)物為氯氣，檢驗氯氣的方法為：用潤濕的KI淀粉試紙接近Y極氣體產(chǎn)物，變藍，證明產(chǎn)生Cl₂氣，
故答案為：用潤濕的KI淀粉試紙接近Y極氣體產(chǎn)物，變藍，證明產(chǎn)生Cl₂氣；
③將電極Y換成鐵棒，則Fe電極會失電子生成Fe²⁺，在陰極仍然為電解水，生成氫氣和氫氧化鈉，F(xiàn)e²⁺與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，所以可實現(xiàn)的實驗?zāi)康氖?br />制Fe（OH）₂，
故答案為：制Fe（OH）₂．

點評：本題考查了原電池原理和電解池原理的應(yīng)用，涉及電極方程式的書寫，物質(zhì)的檢驗，電子轉(zhuǎn)移的有關(guān)計算等，題目難度中等．