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依据原电池原理,回答下列问题: 图(1) 图(2) (1)图(1)是依据氧化还原...

依据原电池原理,回答下列问题:

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图(1)                           图(2)

(1)图(1)是依据氧化还原反应:Cu(s)+2Fe3+(aq)=Cu2+(aq)+2Fe2+(aq)设计的原电池装置。

①电极X的材料为是             ;电极Y的材料为是          

②Y电极发生的电极反应式为:                               

(2)图(2)是使用固体电解质的燃料电池,装置中,以稀土金属材料作惰性电极,在两极上分别通入CH4和空气,其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体,它在高温下能传导阳极生成的O2-离子(O2+4e→2O2-)。

c电极的名称为                    ②d电极上的电极反应式为                                  

 

(本题共7分)(1)①铜(1分) 碳(石墨、金、铂、银)(1分) ②2Fe3++2e-=2Fe2+(2分) (2)① 正极(1分) ② CH4+4O2--8e-=CO2↑+2H2O(2分) 【解析】 试题分析:(1)反应Cu(s)+2Fe3+(aq)=Cu2+(aq)+2Fe2+(aq)中,Cu失电子化合价升高发生氧化反应,Fe3+化合价降低发生反应,①电极X是电子流出的极,为原电池的负极发生氧化反应,是铜电极,电极Y是正极,可选择石墨或活泼性比铜弱的银、铂作电极; ②正极Y电极发生的电极反应式为2Fe3++2e-=2Fe2+;(2)①原电池中电流由正极流向负极, c电极为正极; ②d电极为负极,发生的电极反应式为CH4+4O2--8e-=CO2↑+2H2O。 【考点定位】考查原电池的电化原理 【名师点晴】本题解题关键是能从装置图中准确判断原电池的正负极,通常电子流出的极为负极,电流从原电池的正极流向负极,再结合原电池的相关理论,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,电解质溶液中阳离子向正极移动等,特别注意电极反应式书写时除指明电子转移数目,还必须考虑电解质成分对电极反应的影响,本题燃料电池的负极电极反应式是难点,要考虑负极周围的O2-参与电极反应,据此分析可解题。  
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考点分析:
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海水中富含镁,可经过加碱沉淀、过滤、酸溶、结晶及脱水等步骤得到无水氯化镁,最后电解得到金属镁。已知25 ℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Fe(OH)3]= 1.0×10-38 当溶液中离子浓度≤1.0×10-5 mol·L-1可视为沉淀完全。

(1)有浓度为1.8×10-3mol·L-1的MgCl2溶液,该溶液中含有少量Fe3+,当溶液中Fe3+ 沉淀完全时,Mg 2+    是否开始沉淀           ,Mg(OH)2开始沉淀时溶液的pH为________。

(2)除去MgCl2酸性溶液中少量的FeCl3,可加入的试剂有            

a.MgO            b.Mg(OH)2          c.NH3·H2O        d.MgSO4

(3)若在空气中加热MgCl2·6H2O,可生成Mg(OH)Cl或MgO,写出生成Mg(OH)Cl或MgO相关的化      学方程式                         

(4)MgCl2·6H2O在干燥的HCl气流中加热可得到无水氯化镁,其原因是              

(5)电解熔融的MgCl2,阳极的电极反应式为:                 

 

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I.25℃时,0.1mol•L﹣1的HA溶液中c(H+)/c(OH)=1010.请回答下列问题:

①该HA溶液的pH等于       

②在加水稀释HA的过程中,随着水量的增加而减小的是            (填字母)。

Ac(H+)/c(HA)      Bc(HA)/c(A-)      Cc(H+c(OH-)     Dc (OH-)

③若M溶液是由上述HA溶液V1 mL与pH=12的NaOH溶液V2 mL混合充分反应而得,则下列说法中正确的是          (填字母)。

A.若溶液M呈中性,则溶液M中c(H+)+c(OH)=2.0×10﹣7 mol•L﹣1

B.若V1=V2,则溶液M的pH一定等于7

C.若溶液M呈酸性,V1一定大于V2

D.若溶液M呈碱性,V1一定小于V2

II25℃时,有100mL 0.1 mol/LNaHB溶液pH=1

(1)若向该溶液中加V1 mL水,使溶液pH变为2,则V1=        mL (设溶液体积无变化)。

(2)25℃时此溶液和某浓度氨水pH之和为14,二者等体积混合后溶液中离子浓度由大到小的顺序为:                                    

 

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已知在常温下测得浓度均为0.1mol•L﹣1的下列四种溶液的pH如下表:

溶质

NaHCO3

Na2CO3

NaF

NaClO

pH

8.4

11.6

7.5

9.7

(1)用离子方程式表示NaClO溶液的pH = 9.7的原因                          

(2)根据盐溶液的pH,可知①Ka(HClO) ②Ka1(H2CO3) ③Ka(HF) ④Ka2(H2CO3)的大小顺序为           

(3)将少量CO2通入NaClO溶液中,写出该反应的离子方程式:               

(4)将CO2通入0.1mol•L﹣1的Na2CO3溶液中至中性,则溶液中2c(CO32-)+ c(HCO3-)=           mol•L﹣1

 

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(I)pH的测定是中学化学中重要的定量实验。

(1)下列关于pH测定的说法正确的是       

a.pH试纸测得某盐酸的pH=2. 3

b.将pH试纸直接插入待测溶液,取出后再与标准比色卡对比

c.pH试纸测新制氯水的pH

d.能使pH试纸显红色的溶液显酸性

(2)某同学先用蒸馏水润湿pH试纸,再用该试纸分别测定c(OH-)相等的NaOH溶液和氨水的pH,误差较大的是                

(II)常温下,甲、乙、丙三位同学用实验确定某酸HA是弱电解质的方案分别是:

甲:用pH试纸测定0.1 moI/L HA溶液的pH,即可证明HA是弱电解质。

乙:①分别取pH=l的HA溶液和稀盐酸各10.00 mL,再加水稀释为100 mL。

②各取相同体积的两种稀释液(适量),同时分别加入纯度和形状大小均相同的锌粒(足量),观察现象,即可证明HA是弱电解质。

丙:将适量的HA溶液和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表,分析表中数据可以说明HA是弱电解质。

编号

NaOH/mol·L-1

HA/mol·L-1

混合溶液的pH

0.1

0.1

pH=9

c

0.2

pH=7

0.1

0.2

pH<7

(1)甲的方案中,说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH_______1(填“>”、“<”或“=”)。

(2)在乙的方案的第①步中,需要用到的定量仪器是                

(3)乙的方案中,说明HA是弱电解质的主要现象是_________(填字母)。

A.装稀盐酸的试管中放出H2的速率快

B.装HA溶液的试管中放出H2的速率快

C.两个试管中产生气体的速率一样快

(4)丙的方案中,编号②中的c_______(填“>”、“<”或“=”)0.l。

(5)丙的方案中,编号③的数据表明,混合溶液中HA的电离程度比NaA的水解程度:________(填“强”、“弱”或“无法确定”)。

 

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下图两个装置中,液体体积均为200mL,开始工作前电解质溶液的浓度均为0.5 mol·L -1 ,工作一段时间后,测得有0.02 mol电子通过,若忽略溶液体积的变化,下列叙述正确的是

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A.产生气体体积 ①=②

B.①中阴极质量增加,②中正极质量减小

C.电极反应式:①中阳极:4OH - 4e = 2H2O+O2 ②中负极:2H + +2e =H2

D.溶液的pH变化:①减小,②增大

 

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