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关于电解池应用的规律提炼题组 某化学兴趣小组用下图所示装置进行电化学原理的实验探...

关于电解池应用的规律提炼题组

某化学兴趣小组用下图所示装置进行电化学原理的实验探究,回答下列问题:

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(1)通O2的Pt电极为电池              极(填电极名称),其电极反应式为             

(2)若B电池为电镀池,目的是在某镀件上镀一层银,则X电极材料为         ,电解质溶液为         

(3)若B电池为精炼铜,且粗铜中含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质,在         电极(填“X”或“Y”)周围有固体沉积,该电极的电极反应式为          

(4)若X、Y均为Pt,B电池的电解质溶液为500 mL 1.0mol/L的NaCl溶液,当电池工作一段时间断开电源K,Y电极有560mL(标准状况)无色气体生成(假设电极产生气体完全溢出,溶液体积不变)。恢复到常温下,B电池溶液的pH=            ,要使该溶液恢复到原来的状态,需加入   (填物质并注明物质的量)。

(5)若X、Y均是铜,电解质溶液为NaOH溶液,电池工作一段时间,X极附近生成砖红色沉淀,查阅资料得知是Cu2O,试写出该电极发生的电极反应式为              

(6)若X、Y均是Pt,电解质溶液为Na2SO4溶液,通电一段时间后,在阴极上逸出c mol气体,同时有N g Na2SO4•10H2O 晶体析出,若温度不变,此时剩余溶液的溶质的质量分数为                 

(学法题)通过以上题目,请总结书写电极反应式的关键           

 

(1)正;O2+4e-+2H2O=4OH-;(2)Ag;AgNO3溶液 (3)X,三个方程式(4)13;0.05molHCl (5)2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O(6)% 【解析】 试题分析:(1)根据装置图的特征,A池是氢氧燃料电池,通O2的Pt电极为电池正极,电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-;(2)在电镀池中,镀层金属做阳极,待镀金属做阴极,含镀层金属阳离子的盐溶液做电解质溶液,所以若B电池为电镀池,实现某镀件上镀一层银,则X电极材料为Ag,电解质溶液为AgNO3溶液;(3)精炼铜的过程中,比铜活泼的金属在阳极失电子,不活泼的金属则成为阳极泥,所以粗铜中若含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质,则该电池阳极泥的主要成分是Ag、Au。(4)根据装置图,通入氧气的Pt电极是正极,则Y电极是阴极,电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,氢气的物质的量为0.56L÷22.4L/mol=0.025mol,则溶液中c(OH-)=0.05mol÷0.5L=0.1mol/L,c(H+)=1×10-13mol/L,PH=13;该电解过程有0.025mol氢气和0.025mol氯气生成,所以要使该溶液恢复到原来的状态,需加入0.05molHCl。(5)根据装置图,X电极是阳极,Cu失电子生成Cu2O,电极反应式为2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O。(6)用Pt作电极,电解饱和硫酸钠溶液时,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,阴极上氢离子放电生成氢气,电解水后,溶液中硫酸钠过饱和导致析出晶体,剩余的电解质溶液仍是饱和溶液,析出的硫酸钠晶体和电解的水组成的也是饱和溶液, N g Na2SO4·10H2O硫酸钠的质量= N g×= g,设电解水的质量为x: 2H2OO2↑+2H2↑, 36g 2mol x cmol 解得,x=18cg 所以饱和溶液的质量分数=÷(N+18a)g×100%=%。 【考点定位】原电池、电解池的工作原理,电极反应,电解的计算等 【名师点睛】本题考查原电池、电解池的工作原理,电化学是重点也是难点,注意:构成原电池的条件,①一般来说,能与电解质溶液中的某种成分发生氧化反应的是原电池的负极。②很活泼的金属单质一般不作做原电池的负极,如K、Na、Ca等。原电池正负极的判断;电极反应式的书写:准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键。要注意电解质溶液的酸碱性,要考虑电子的转移数目。  
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考点分析:
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回答下列问题:

(1)已知两种同素异形体A、B的燃烧热的热化学方程式为:

A(s)+O2(g)= CO2(g) △H=-393.51kJ/mol

B(s)+O2(g)= CO2(g) △H=-395.41kJ/mol

则两种同素异形体中较稳定的是(填“A”或“B”)                

(2)工业上用H2和Cl2反应制HCl,各键能数据为:H-H:436kJ/mol,Cl-Cl:243kJ/mol,H-Cl:431kJ/mol该反应的热化学方程式是             

(3)合成气(CO和H2为主的混合气体)不但是重要的燃料也是重要的化工原料,制备合成气的方法有多种,用甲烷制备合成气的反应为:

①2CH4(g)+O2(g)满分5 manfen5.com2CO(g)+4H2(g);ΔH1=-72 kJ·mol-1

②CH4(g)+H2O(g)满分5 manfen5.comCO(g)+3H2(g);ΔH2=+216 kJ·mol-1

氢气与氧气反应生成水蒸气的热化学方程式为              

现有1 mol由H2O(g)与O2组成的混合气,且O2的体积分数为x,将此混合气与足量CH4充分反应。

若x=0.2时,反应①放出的能量为            kJ。

若x=            时,反应①与②放出(或吸收)的总能量为0。

 

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高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:满分5 manfen5.com,若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投人反应物,测得反应达到平衡吋的有关数据如下表,则下列关系正确的是

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A.a1 +a3 =1     B.2Q1=Q3     C. c1=c2     D. 2a1=a3

 

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某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应A(g)+xB(g)满分5 manfen5.com2C(g),达到平衡后,在不同的时间段,分别改变影响反应的一个条件,测得容器中各物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如下图所示:

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下列说法中正确的是

A.30~40 min间该反应使用了催化剂

B.反应方程式中的x=1,正反应为吸热反应

C.8 min前A的平均反应速率为0.08 mol·L-1·min-1

D.30 min时降低温度, 40 min时升高温度

 

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常温下,1 mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是

共价键

H-H

F-F

H-F

H-Cl

H-I

E(kJ·mol -1 )

436

157

568

432

298

A.432 kJ·mol -1>E(H-Br)>298 kJ·mol -1

B.表中最稳定的共价键是H—F键

C.H 2(g)→2H(g) △H=+436 kJ·mol -1

D.H2(g)+F2(g)=2HF(g) △H=—25 kJ·mol -1

 

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下图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是

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A.电流由O2所在的铂电极流出

B.该电池的负极反应式为:CH3CH2OH+3H2O -12e-=2CO2↑+12H+

C.O2所在的铂电极处发生还原反应

D.微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量

 

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