(1)電池反應(yīng)通常是放熱反應(yīng),下列反應(yīng)在理論上可設(shè)計(jì)成原電池的化學(xué)反應(yīng)是
 
(填序號(hào)).此類反應(yīng)具備的條件是①
 
反應(yīng),②
 
反應(yīng).
A.C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H>0
B.Ba(OH)2?8H2O(s)+2NH4Cl(s)═BaCl2(aq)+2NH3?H2O( 1)+8H2O( 1)
△H>0
C.CaC2(s)+2H2O( 1)═Ca(OH)2(s)+C2H2(g)△H<0
D.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O( 1)△H<0
(2)以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,依據(jù)(I)所選反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)電池.其負(fù)極反應(yīng)為:
 

(3)電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用.現(xiàn)將你設(shè)計(jì)的原電池通過導(dǎo)線與圖中電解池相連,其中a為電解液,X和Y是兩個(gè)電極,精英家教網(wǎng)



①若X和Y均為惰性電極,a為飽和食鹽水,則電解時(shí)檢驗(yàn)Y電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是
 

②若X、Y分別為石墨和鐵,a仍為飽和的NaCl溶液,則電解過程中生成的白色固體露置在空氣中,可觀察到的現(xiàn)象是
 

③若X和Y均為惰性電極,a為一定濃度的硫酸銅溶液,通電后,發(fā)生的總反應(yīng)化學(xué)方程式為
 
.通電一段時(shí)間后,向所得溶液中加入0.05mol Cu(OH)2,恰好恢復(fù)電解前的濃度和pH,則電解過程中電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為
 
mol.
(4)利用工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的原理,用如圖所示裝置電解K2SO4溶液.精英家教網(wǎng)
①該電解槽的陽極反應(yīng)式為
 
,通過陰離子交換膜的離子數(shù)
 
(填“>”、“<”或“=”)通過陽離子交換膜的離子數(shù);
②圖中a、b、c、d分別表示有關(guān)溶液的pH,則a、b、c、d由小到大的順序?yàn)?!--BA-->
 
;
③電解一段時(shí)間后,B口與C口產(chǎn)生氣體的質(zhì)量比為
 
分析:(1)能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)必須是自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng);
(2)燃料電池中負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng);
(3)①當(dāng)電極為惰性電極時(shí),陽極上溶液中氯離子放電生成氯氣,根據(jù)氯氣的檢驗(yàn)方法檢驗(yàn).
②當(dāng)較活潑的金屬作陽極時(shí),陽極上金屬電極失電子發(fā)生氧化反應(yīng).
③根據(jù)“電解出什么物質(zhì)加入什么物質(zhì)”的方法分析,根據(jù)電極反應(yīng)式計(jì)算陽極上產(chǎn)生氣體的體積;
(4)①電解硫酸鉀溶液,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),OH-被氧化生成O2;SO42-通過陰離子交換膜向陽極移動(dòng),鉀離子通過陽離子交換膜向陰極移動(dòng);
②OH-被氧化,陽極生成H+和O2,pH減小,陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成H2和OH-,pH增大;
③B口生成氧氣,C生成氫氣.
解答:解:(1)能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)必須是自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng),
A.C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H>0,該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),所以不能設(shè)計(jì)成原電池,故錯(cuò)誤;
B.Ba(OH)2?8H2O(s)+2NH4Cl(s)═BaCl2(aq)+2NH3?H2O( 1)+8H2O( 1)
△H>0,該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)且是吸熱反應(yīng),所以不能設(shè)計(jì)成原電池,故錯(cuò)誤;
C.CaC2(s)+2H2O( 1)═Ca(OH)2(s)+C2H2(g)△H<0,該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng),所以不能設(shè)計(jì)成原電池,故錯(cuò)誤;
D.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O( 1)△H<0,該反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng),所以能設(shè)計(jì)成原電池,故正確;
故答案為:D;放熱、氧化還原;
(2)燃料電池中,負(fù)極上甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水,電極反應(yīng)式為:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,
故答案為:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;
(3)①當(dāng)石墨作電極時(shí),陽極Y上氯離子失電子生成氯氣,氯氣有氧化性能和碘離子發(fā)生置換反應(yīng)生成碘單質(zhì),淀粉遇碘變藍(lán)色,所以檢驗(yàn)氯氣的方法是將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙靠近Y極支管口處,試紙變藍(lán),說明有氯氣生成.
故答案為:將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙靠近Y極支管口處,試紙變藍(lán),說明有氯氣生成.
②如果X是石墨,Y電極是鐵,陽極上鐵失電子生成亞鐵離子,陰極上氫離子放電生成氫氣,同時(shí)溶液中產(chǎn)生氫氧根離子,氫氧化根離子和亞鐵離子反應(yīng);生成白色的氫氧化鐵,氫氧化亞鐵不穩(wěn)定,易被空氣中氧氣氧化生成紅褐色的氫氧化鐵,所以看到的現(xiàn)象是:白色固體迅速變灰綠色,最終變成紅褐色,
故答案為:白色固體迅速變灰綠色,最終變成紅褐色;
③若X和Y均為惰性電極,a為一定濃度的硫酸銅溶液,通電后,陰極上銅離子放電,陽極上氫氧根離子放電,所以發(fā)生的總反應(yīng)化學(xué)方程式為2CuSO4+2H2
 通電 
.
 
 2Cu+O2↑+2H2SO4,
Cu(OH)2從組成上可看成CuO?H2O,加入0.05 mol Cu(OH)2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH,根據(jù)原子守恒知,相當(dāng)于陰極上析出0.05mol氫氣和0.05mol銅,根據(jù)電解前后元素化合價(jià)計(jì)算需要轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.05mol×(2-0)+0.05mol×(1-0)×2=0.2mol,
故答案為:2CuSO4+2H2
 通電 
.
 
 2Cu+O2↑+2H2SO4; 0.2;
(4)①電解硫酸鉀溶液,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),OH-被氧化生成O2,電極方程式為,SO42-通過陰離子交換膜向陽極移動(dòng),鉀離子通過陽離子交換膜向陰極移動(dòng),由電荷守恒知鉀離子數(shù)目大于硫酸根離子數(shù)目,
故答案為:4OH--4e-=2H2O+O2↑;<;
②OH-被氧化,陽極生成H+和O2,pH減小,陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成H2和OH-,pH增大,則pHb<a<c<d,故答案為:b<a<c<d;
③B口生成氧氣,C生成氫氣,物質(zhì)的量之比為1:2,則質(zhì)量之比為32:4=8:1,
故答案為:8:1.
點(diǎn)評(píng):本題考查了電解原理、原電池的設(shè)計(jì)、原電池原理等知識(shí)點(diǎn),明確原電池的構(gòu)成條件,再結(jié)合原電池正負(fù)極及電解池陰陽極上得失電子來分析解答,并會(huì)寫其電極反應(yīng)式,難點(diǎn)是(3)③,很多同學(xué)往往認(rèn)為陰極上只析出銅而導(dǎo)致錯(cuò)誤,為易錯(cuò)點(diǎn),難度中等.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(1)原電池反應(yīng)通常是放熱反應(yīng),下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可設(shè)計(jì)成原電池是
D
D
,理由是
該反應(yīng)既是放熱反應(yīng),又是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)
該反應(yīng)既是放熱反應(yīng),又是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)

A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>O
B.C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H>O
C.CaC2(s)+2H2O (g)=Ca(OH)2(l)+C2H2(g)△H<O
D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H<O
(2)以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,依據(jù)(1)所選反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池,其負(fù)極反應(yīng)式為
CH4+10OH--8e=CO32-+7H2O
CH4+10OH--8e=CO32-+7H2O

以H2SO4溶液為電解質(zhì)溶液,將(1)中D選項(xiàng)的CH4改為C6H12O6,其負(fù)極反應(yīng)式為
C6H12O6-24e+6H2O=6CO2+24H+
C6H12O6-24e+6H2O=6CO2+24H+

(3)電解原理在化工上有著廣泛的應(yīng)用,現(xiàn)將你設(shè)計(jì)的原電池通過導(dǎo)線與右圖中的電解池相連,其中a為電解質(zhì)溶液,X和Y為兩塊電極板,則:
①若X和Y均為惰性電極,a為飽和的NaCl溶液,則檢驗(yàn)Y電極產(chǎn)物的方法是
將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙靠近Y極支管口處,試紙變藍(lán),說明有氯氣生成
將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙靠近Y極支管口處,試紙變藍(lán),說明有氯氣生成

②若X和Y分別為石墨和鐵,a仍為飽和的NaCl溶液,則陽極反應(yīng)式為
Fe-2e=Fe 2+
Fe-2e=Fe 2+
;
③若X和Y均為惰性電極,a為CuSO4溶液,電解一段時(shí)間后,向所得溶液中加入0.1mol的Cu(OH)2,恰好使溶液恢復(fù)電解前的濃度和PH,則電解過程中陽極產(chǎn)生的氣體體積(標(biāo)況下)為
2.24L
2.24L

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(1) 電池反應(yīng)通常是放熱反應(yīng),下列反應(yīng)在理論上可設(shè)計(jì)成原電池的化學(xué)反應(yīng)是

             (填序號(hào))。此類反應(yīng)具備的條件是①         反應(yīng),②         反應(yīng)。

  A.C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g):△H>0

  B.Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)==BaCl2(aq)+2NH3·H2O()+8H2O()△H>0

  C.CaC2(s)+2 H2O()==Ca(OH)2(s)+C2H2(g);△H<0

  D.CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O():△H<0

(2) 以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,依據(jù)(I)所選反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)電池。其負(fù)極反應(yīng)為:            。

(3) 電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用,F(xiàn)將你設(shè)計(jì)的原電池通過導(dǎo)線與圖中電解池相連,其中a為電解液,X和Y是兩塊電極扳,則

  ①若X和Y均為惰性電極,a為飽和食鹽水,則電解時(shí)檢驗(yàn)Y電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是        。

  ②若X、Y分別為石墨和鐵,a仍為飽和的NaCI溶液,則電解過程中生成的白色固體露置在空氣中,可觀察到的現(xiàn)象是                                            

   ③若X和Y均為惰性電極,a為一定濃度的硫酸銅溶液,通電后,發(fā)生的總反應(yīng)化學(xué)方程式為                       。通電一段時(shí)間后,向所得溶液中加入0.05 mol Cu(OH)2,恰好恢復(fù)電解前的濃度和PH,則電解過程中電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為             mol。

(4)利用工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的原理,用如圖所示裝置電解K2SO­4溶液。

① 該電解槽的陽極反應(yīng)式為        ,通過陰離子交換膜的離子數(shù)       (填“>”、“<”或“=”)通過陽離子交換膜的離子數(shù);

② 圖中a、b、c、d分別表示有關(guān)溶液的pH,則a、b、c、d由小到大的順序?yàn)?u>           ;

③ 電解一段時(shí)間后,B口與C口產(chǎn)生氣體的質(zhì)量比為                 。

 

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科目:高中化學(xué) 來源:09—10學(xué)年衡中高二下學(xué)期第二次調(diào)研考試化學(xué)試卷 題型:填空題

(1) 電池反應(yīng)通常是放熱反應(yīng),下列反應(yīng)在理論上可設(shè)計(jì)成原電池的化學(xué)反應(yīng)是
             (填序號(hào))。此類反應(yīng)具備的條件是①         反應(yīng),②         反應(yīng)。

A.C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g):△H>0
B.Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)==BaCl2(aq)+2NH3·H2O(l)+8H2O(l)△H>0
C.CaC2(s)+2 H2O(l)==Ca(OH)2(s)+C2H2(g);△H<0
D.CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l):△H<0
(2) 以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,依據(jù)(I)所選反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)電池。其負(fù)極反應(yīng)為:            
(3) 電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用,F(xiàn)將你設(shè)計(jì)的原電池通過導(dǎo)線與圖中電解池相連,其中a為電解液,X和Y是兩塊電極扳,則

①若X和Y均為惰性電極,a為飽和食鹽水,則電解時(shí)檢驗(yàn)Y電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是        。
②若X、Y分別為石墨和鐵,a仍為飽和的NaCI溶液,則電解過程中生成的白色固體露置在空氣中,可觀察到的現(xiàn)象是                                            。
③若X和Y均為惰性電極,a為一定濃度的硫酸銅溶液,通電后,發(fā)生的總反應(yīng)化學(xué)方程式為                       。通電一段時(shí)間后,向所得溶液中加入0.05 mol Cu(OH)2,恰好恢復(fù)電解前的濃度和PH,則電解過程中電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為____________mol.
(4)利用工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的原理,用如圖所示裝置電解K2SO4溶液。

①該電解槽的陽極反應(yīng)式為        ,通過陰離子交換膜的離子數(shù)      (填“>”、“<”或“=”)通過陽離子交換膜的離子數(shù);
②圖中a、b、c、d分別表示有關(guān)溶液的pH,則a、b、c、d由小到大的順序?yàn)?u>           ;
③電解一段時(shí)間后,B口與C口產(chǎn)生氣體的質(zhì)量比為                 。

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科目:高中化學(xué) 來源:09-10學(xué)年衡中高二下學(xué)期第二次調(diào)研考試化學(xué)試卷 題型:填空題

(1) 電池反應(yīng)通常是放熱反應(yīng),下列反應(yīng)在理論上可設(shè)計(jì)成原電池的化學(xué)反應(yīng)是

              (填序號(hào))。此類反應(yīng)具備的條件是①          反應(yīng),②          反應(yīng)。

  A.C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g):△H>0

  B.Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)==BaCl2(aq)+2NH3·H2O()+8H2O()△H>0

  C.CaC2(s)+2 H2O()==Ca(OH)2(s)+C2H2(g);△H<0

  D.CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O():△H<0

(2) 以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,依據(jù)(I)所選反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)電池。其負(fù)極反應(yīng)為:             。

(3) 電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用,F(xiàn)將你設(shè)計(jì)的原電池通過導(dǎo)線與圖中電解池相連,其中a為電解液,X和Y是兩塊電極扳,則

  ①若X和Y均為惰性電極,a為飽和食鹽水,則電解時(shí)檢驗(yàn)Y電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是         。

  ②若X、Y分別為石墨和鐵,a仍為飽和的NaCI溶液,則電解過程中生成的白色固體露置在空氣中,可觀察到的現(xiàn)象是                                             。

   ③若X和Y均為惰性電極,a為一定濃度的硫酸銅溶液,通電后,發(fā)生的總反應(yīng)化學(xué)方程式為                        。通電一段時(shí)間后,向所得溶液中加入0.05 mol Cu(OH)2,恰好恢復(fù)電解前的濃度和PH,則電解過程中電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為              mol。

(4)利用工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的原理,用如圖所示裝置電解K2SO­4溶液。

① 該電解槽的陽極反應(yīng)式為         ,通過陰離子交換膜的離子數(shù)       (填“>”、“<”或“=”)通過陽離子交換膜的離子數(shù);

② 圖中a、b、c、d分別表示有關(guān)溶液的pH,則a、b、c、d由小到大的順序?yàn)?u>            ;

③ 電解一段時(shí)間后,B口與C口產(chǎn)生氣體的質(zhì)量比為                  。

 

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