时间:2017-11-05 23:13:35
1、填空题 (14分)理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。某同学利用 “Cu+2Ag+ =2 Ag +Cu2+ ” 反应设制一个化学电池,如图所示,已知该电池在外电路中,电流从a极流向b极。请回答下列问题:
(1)b极是电池的?极,材料是?,该极上出现的现象是?,写出该电极的反应式?。
(2)a可能为?
A、铜? B、银? C、铁 D、石墨
(3)c溶液是?
A、CuSO4溶液? B、AgNO3溶液? C、酒精溶液
(4)若该反应过程中有0.2mol电子发生转移,则生成Ag为?克。
参考答案:(1)负、Cu、铜片逐渐溶解,溶液变蓝色、Cu – 2e-? =? Cu2+
(2) BD?(3)B?(4)21.6
本题解析:由Cu+2Ag+ =2 Ag +Cu2+知,铜失电子,Cu – 2e-? =? Cu2+,做负极,不断溶解。正极材料应为比铜活性差的电极。
本题难度:简单
2、选择题 1L0.1mol·L—1 AgNO3溶液在以Ag作阳极,Fe作阴极的电解槽中电解,当阴极上增重2.16g时,下列判断正确的是(设电解按理论进行,溶液不蒸发)? (? )
A.溶液的浓度变为0.08mol·L—1
B.阳极上产生112mLO2(标准状况)
C.转移的电子数是l.204×1022个
D.反应中有0.01mol的Ag被氧化
参考答案:C
本题解析:本电解槽的阴阳极反应为:
阳极:Ag-e-=Ag+?阴极: Ag++e-=Ag
故溶液中银离子的浓度不变。
本题难度:简单
3、简答题 某实验的实验装置如图所示,回答下列有关该实验的问题.
(1)该实验所用的石墨棒须经过预处理:先经高温火焰灼烧到红热,再迅速浸入冷水中.这种预处理的目的是______.
(2)要使发光二极管发亮,实验时的操作顺序是______.
(3)断开S1,闭合S2后的各电极的反应式______.
参考答案:(1)如果石墨棒表面光滑,生成的气体在电极上无法保存,所以不能形成燃料电池,这样处理的石墨表面变得粗糙,且具有吸附性,使生成的气体在石墨棒上保存,为下一步实验作基础.
故答案为:使石墨棒表面变得粗糙,有利于吸附气体.
(2)要使发光二极管发亮,必须有电流通过,当打开S1、关闭S2 时,电极和电解质溶液之间不能形成原电池,所以无电流通过;
关闭S1,该装置形成电解池,电解一段时间后,阴极上有氢气生成,阳极上有氧气生成,且处理过的石墨棒有吸附性,所以两极上存在气体;
打开S1,关闭S2,两电极上分别有氢气、氧气,所以该装置形成燃料原电池,有电流通过二极管,所以二极管发亮.
故答案为:关闭S1,电解一段时间后,打开S1,关闭S2.
(3)打开S1,关闭S2,两电极上分别有氢气、氧气,所以该装置形成燃料原电池,负极上氢气失电子生成氢离子;正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子.
故答案为:
正极:O 2+2H2O+4e-=4OH-
负极:2H2-4e-=4H+
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 pH=a某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pH>a,则该电解质可能是
[? ]
A.NaOH
B.H2SO4
C.AgNO3
D.Na2SO4
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 (12分)熔融盐燃料电池具有较高的发电效率,因而受到重视。某燃料电池以熔融的K2CO3(其中不含O2-和HCO-3)为电解质,以丁烷为燃料,以空气为氧化剂,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池负极电极反应式为:2C4H10+26 CO32--52e-===34CO2+10H2O。
试回答下列问题:
(1)该燃料电池中发生氧化反应的物质是 。
(2)该燃料电池的化学反应方程式为 ;
(3)某学生想用该燃料电池电解饱和食盐水,写出反应的离子方程式 。
(4)当电路中通过0.26NA的电子时,消耗的氧气的体积(标况)为 ;此时电解饱和食盐水生成的氯气的物质的量是 ;若此时溶液体积为200ml,则生成的NaOH的物质的量浓度为 。
参考答案:(1) C4H10 (2)2C4H10+13O2===8CO2+10H2O
(3)2Cl-+2H2O=====电解Cl2↑+H2↑+2OH-
(4)1.456 0.13mol 1.3Mo l/L
本题解析:(1)原电池中负极失去电子,正极得到电子,所以该燃料电池中发生氧化反应的物质是C4H10;(2)原电池中负极失去电子,正极得到电子,所以丁烷在负极通入,氧气在正极通入,所以总反应式为2C4H10+13O2=8CO2+10H2O。(3)电解饱和食盐水得到氯气、氢气、氢氧化钠,反应的离子方程式为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-(4)0.26NA的电子的物质的量为0.26mol,根据正极反应式O2+2CO2+4e-=2CO32-可知,消耗的氧气的物质的量为0.065mol, 体积(标况)为1.456L;根据2Cl--2 e-= Cl2↑,通过0.26mol电子,生成的氯气的物质的量是0.13mol;生成0.13mol氯气的同时生成NaOH0.26mol,物质的量浓度为1.3mol/L。
考点:考查原电池、电解池原理及有关计算。
本题难度:一般