【題目】(1)事實證明,能設(shè)計成原電池的反應通常是放熱反應,下列化學反應在理論上可以設(shè)計成原電池的是__________。

A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H>0
B2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) H<0

C.NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1) H<0

(2) KOH溶液為電解質(zhì)溶液,依據(jù)題(1)所選反應設(shè)計一個原電池,其負極的電極反應式為_______。

(3) 電解原理在化學工業(yè)中有著廣泛的應用。現(xiàn)將你設(shè)計的原電池通過導線與右圖中電解池相連,其中a為電解液,XY均為惰性電極,則:

①若aCuSO4溶液,則電解時的化學反應方程式為___________________。

②若電解含有0.04molCuSO40.04molNaCl的混合溶液400ml,當陽極產(chǎn)生的氣體672 mL(標準狀況下)時,溶液的c(H+) = _____(假設(shè)電解后溶液體積不變)。

【答案】B H2 - 2e + 2 OH= 2 H2O 2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4 0.1mol/L

【解析】

(1)根據(jù)原電池原理和題給信息知,能設(shè)計成原電池的反應必須是放熱的氧化還原反應;

(2)KOH溶液為電解質(zhì)溶液的氫氧燃料電池中,負極上氫氣得電子和氫氧根離子反應生成水

(3)關(guān)鍵是明確電解原理,特別是溶液中離子的放電順序。

(1)能設(shè)計成原電池的反應通常是放熱反應,且必須是能自發(fā)進行的氧化還原反應,

A.該反應是吸熱反應,所以不能設(shè)計成原電池,故A錯誤;

B.該反應是放熱反應且能自發(fā)的進行氧化還原反應,所以能設(shè)計成原電池,故B正確;

C.該反應不是氧化還原反應,所以不能設(shè)計成原電池,故C錯誤。

故選B。
(2)將反應2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) H<0,設(shè)計成原電池,該電池為燃料電池。依據(jù)原電池原理:負極區(qū)發(fā)生氧化反應,正極區(qū)發(fā)生還原反應,燃料H2在負極區(qū)反應,助燃劑O2在正極區(qū)參加反應,結(jié)合以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,其負極電極反應式為:H2 - 2e- + 2 OH-= 2 H2O,故答案為:H2 - 2e- + 2 OH-= 2 H2O。

(3)①電解硫酸銅溶液時,陽極上生成氧氣,陰極上生成銅,同時溶液中生成硫酸,所以電池反應式為:2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,故答案為:2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4

電解含有0.04mol CuSO40.04mol NaCl的混合溶液400mL,陽極首先是氯離子放電,生成氯氣,其次是溶液中的OH放電,生成氧氣。由于氯離子的物質(zhì)的量是0.04mol,若其完全放電,則可生成氯氣0.02mol,標準狀況下的體積是448mL。但陽極實際生成氣體的體積為672mL,則其中必定含有氧氣的物質(zhì)的量是0.01mol,則反應中共轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.08mol。陰極首先是銅離子放電,其次是溶液中的氫離子放電。0.04mol銅離子恰好得到0.08mol電子,生成0.04mol單質(zhì)銅,所以電解后溶液中的溶質(zhì)是0.02mol硫酸鈉和0.02mol硫酸,則溶液中氫離子的濃度是0.04mol÷0.4L=0.1mol/L,故答案為:0.1mol/L。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】高磷鮞狀赤鐵礦(主要含有、少量CaO,)是我國一種重要的沉積型鐵礦資源,以高磷鮞狀赤鐵礦為原料制備純度較高的鐵紅,其流程如圖所示。下列說法錯誤的是

A. 鐵紅可用于油漆、油墨、建筑物著色劑

B. 酸浸液遇溶液生成藍色沉淀

C. 洗滌濾渣時要用玻璃棒不斷攪拌

D. 氧化時選用的試劑可以是、NaClO溶液

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是(

A. 標準狀況下,22.4L己烷中含有分子數(shù)目為NA

B. 1mol/LNaOH溶液中含有Na+數(shù)目為NA

C. 7.8gNa2O2中含有的共價鍵數(shù)目為0.1NA

D. 0.5molN2O4充入密閉容器中充分反應轉(zhuǎn)化成NO2的數(shù)目為NA

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】合成氨在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要意義。

(1)在合成氨工業(yè)中I2O5常用于定量測定CO的含量。己知2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s) H=-76kJ·mol-1;2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=-566kJ·mol-1。則該測定反應的熱化學方程式為____________________________________。

(2)不同溫度下,向裝有足量I2O5固體的2L恒容密閉容器中通入4 mol CO,測得CO2的體積分數(shù)φ (CO2)隨時間t變化曲線如圖。

bCO的平衡轉(zhuǎn)化率α____________,c點的平衡常數(shù)K________________。

②下列措施能提高該反應CO轉(zhuǎn)化率的是________(填字母)

a.升高溫度 b.增大壓強 c.加入催化劑 d.移走CO2

(3)若氨水與SO2恰好生成正鹽,則此時溶液呈_________(酸性堿性”),向上述溶液中通入___________(“NH3“SO2”)可使溶液呈中性。(已知常溫下NH3·H2OKb=1.8×10-5mol·L-1,H2SO3Ka1=1.5×10-2mol·L-1,Ka2=6.3×10-8mol·L-1)

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】(1)常溫下將0.2 mol/LHCl溶液與0.2 mol/LMOH溶液等體積混合,測得混合溶液的pH=6,則混合溶液中由水電離出的c(H)__________0.2 mol/LHCl溶液中由水電離出的c(H)。(填”“),該混合溶液的物料守恒式為 。

(2)常溫下若將0.2 mol/LMOH溶液與0.1 mol/LHCl溶液等體積混合,測得混合溶液的pH<7,則說明在相同條件下MOH的電離程度__________MCl的水解程度。(填”“)

(3)常溫下若將pH=3的HR溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合,測得混合溶液的pH7,則混合溶液的pH__________。(填>7”“<7無法確定)

(4)純堿溶液呈堿性的原因(用離子方程式表示)__________________________,純堿溶液離子濃度由大到小的順序為 。

(5)某溫度時,測得0.01 mol/L的NaOH溶液pH為11,在此溫度下,將pH=a的NaOH溶液Va L與pH=b的硫酸Vb L混合。若所得混合溶液為中性,且a=12,b=2,求Va ∶Vb = 。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】用惰性電極電解一定濃度的CuSO4溶液,通電一段時間后,向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢復到電解前的濃度和pH。則下列說法正確的是( )

A.電解過程中陰極沒有氣體生成

B.電解過程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.4 mol

C.原CuSO4溶液的濃度為0.1 mol·L1

D.電解過程中陽極收集到的氣體體積為1.12 L(標況下)

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】密閉容器中盛有1 mol PCl5,加熱到200℃時發(fā)生了反應:PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g),反應達到平衡時PCl5的分解率為M%,若在同一溫度和同樣容器中最初投入的是2 mol PCl5,反應達到平衡時PCl5的分解率為N%。MN的關(guān)系是(  )

A. M>N B. M<N C. M=N D. 無法確定

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】化學中常用圖像直觀地描述化學反應的進程或結(jié)果。下列圖像描述正確的是

A. 根據(jù)圖①可判斷該可逆反應正反應為吸熱反應

B. 若②表示壓強對可逆反應2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影響,則乙對應的壓強大

C. 圖③可表示乙酸溶液中通入氨氣至過量過程中溶液導電性的變化

D. 根據(jù)圖④,若除去CuSO4溶被中的Fe3+,可向溶液中加入適量CuO,調(diào)節(jié)pH4左右

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列方程式書寫正確的是(   )

A. NaHSO4在水溶液中的電離方程式:NaHSO4===Na

B. H2SO3的電離方程式:H2SO32H

C. CO的水解方程式:+H2O+OH

D. CaCO3的電離方程式:CaCO3Ca2+

查看答案和解析>>

同步練習冊答案