内容正文:
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基础落实(二) 化学反应与电能
[小题自评]
1.(2023·广东等级考)负载有Pt和Ag的活性炭,可选择性去除Cl-实现废酸的纯化,其工作原理如图。下列说法正确的是( )
A.Ag作原电池正极
B.电子由Ag经活性炭流向Pt
C.Pt表面发生的电极反应:O2+2H2O+4e-===4OH-
D.每消耗标准状况下11.2 L的O2,最多去除1 mol Cl-
答案:B
解析:O2在Pt极得电子发生还原反应,Pt为正极,Ag电极失去电子发生氧化反应生成Ag+,再与Cl-结合,Ag为负极。由分析可知,Ag为负极,A错误;电子由负极Ag经活性炭流向正极Pt,B正确;溶液为酸性,故Pt表面发生的电极反应为O2+4H++4e-===2H2O,C错误;每消耗标准状况下11.2 L的O2,转移电子2 mol,故最多去除2 mol Cl-,D错误。
2.(2022·天津等级考)实验装置如图所示。接通电源后,用碳棒(a′、b′)作笔,在浸有饱和NaCl溶液和石蕊溶液的湿润试纸上同时写字,a′端的字迹呈白色。下列结论正确的是( )
A.a为负极
B.b′端的字迹呈蓝色
C.电子流向为b→b′→a′→a
D.如果将a′、b′换成铜棒,与碳棒作电极时的现象相同
解析:根据实验现象,a′端呈白色,即生成了氯气,氯离子失去电子,则a′端为阳极,a为正极,A错误;b′端为阴极,水得到电子生成H2的同时,还生成氢氧根离子,遇石蕊溶液变蓝,B正确;电子不会从b′端进入溶液到达a′端,C错误;如果换成铜棒,铜作阳极放电,现象与碳作电极时不相同,D错误。
答案:B
3.(2023·广东等级考)利用活性石墨电极电解饱和食盐水,进行如图所示实验。闭合K1,一段时间后( )
A.U形管两侧均有气泡冒出,分别是Cl2和O2
B.a处布条褪色,说明Cl2具有漂白性
C.b处出现蓝色,说明还原性:Cl->I-
D.断开K1,立刻闭合K2,电流表发生偏转
答案:D
4.(2022·辽宁等级考)镀锌铁钉放入棕色的碘水中,溶液褪色;取出铁钉后加入少量漂白粉,溶液恢复棕色;加入CCl4,振荡,静置,液体分层。下列说法正确的是 ( )
A.褪色原因为I2被Fe还原
B.液体分层后,上层呈紫红色
C.镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈
D.溶液恢复棕色的原因为I-被氧化
解析: Zn比Fe活泼,更容易失去电子,还原性更强,先与I2发生氧化还原反应,故溶液褪色原因为I2被Zn还原,A项错误;液体分层后,I2在CCl4层,CCl4的密度比水大,则下层呈紫红色,B项错误;若镀层金属活泼性大于Fe,则Fe不易生锈,反之,若Fe活泼性大于镀层金属,则Fe更易生锈,由于活泼性:Zn>Fe>Sn,则镀锡铁钉更易生锈,C项错误;漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,其具有强氧化性,可将I-氧化,D项正确。
答案:D
[关键点拨]
(一)原电池和电解池的核心要点
1.理清两大工作原理
2.掌握原电池中正极和负极判断的5种方法
3.掌握电解池中阴、阳极判断的5种方法
4.明确电解池的电极反应及其放电顺序
(1)阳离子在阴极上的放电顺序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)。
(2)阴离子在阳极上的放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH-。
(二)金属的腐蚀与防护
1.金属腐蚀快慢程度的判断方法
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2.金属电化学保护的两种方法
本课结束
解析:闭合K1,形成电解池,电解饱和食盐水,左侧为阳极,阳极氯离子失去电子生成氯气,电极反应为2Cl--2e-===Cl2↑,右侧为阴极,阴极电极反应为2H++2e-===H2↑,总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,据此解答。根据分析,U形管两侧均有气泡冒出,分别是Cl2和H2,A错误;左侧生成氯气,氯气遇到水生成HClO,HClO具有漂白性,则a处布条褪色,B错误;b处出现蓝色,发生Cl2+2KI===I2+2KCl,说明还原性:I->Cl-,C错误;断开K1,立刻闭合K2,此时构成氢氯燃料电池,形成电流,电流表发生偏转,D正确。
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