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第四章《化学反应与电能》单元复习题
一、单选题
1.研究人员利用电化学原理吸收废气中的,其工作原理如下图所示。
下列说法不正确的是
A.a电极为负极,c电极为阳极 B.b电极的电极反应式为:
C.反应一段时间后,c极区溶液pH减小 D.每吸收,理论上可以得到
2.环氧乙烷()可用于生产乙二醇。电化学合成环氧乙烷()的装置如图所示:
已知:
下列说法正确的是
A.电极接电源负极
B.制备环氧乙烷,电极区产生
C.电极区的反应方程式为:
D.电解完成后,将阳极区和阴极区溶液混合才可得到环氧乙烷
3.以NaCl溶液作模拟海水,采用惰性电极用如图装置处理有机废水(含),隔膜1、隔膜2分别为阴、阳离子交换膜。为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.外电路电子流动的方向是a极→b极
B.每生成1mol ,分别通过隔膜1、2的、数均为2
C.电极总反应式为
D.该装置既处理了有机废水,同时实现了模拟海水淡化
4.我国科研人员将单独脱除的反应与的制备反应相结合,实现协同转化。
①单独制备:,不能自发进行
②单独脱除:,能自发进行
协同转化装置如图(在电场作用下,双极膜中间层的解离为和,并向两极迁移)。下列分析正确的是
A.该协同转化装置不需要外界能量制备出
B.产生的电极反应:
C.反应过程中需要补加稀
D.协同转化总反应:
5.下列操作不能达到实验目的是
A.用甲装置测定中和反应的反应热
B.用乙装置验证SO2的氧化性
C.用丙装置为除去苯中溶解的溴实验操作之一
D.用丁装置实现铁制镀件镀铜
A.A B.B C.C D.D
6.回收利用工业废气中的和,实验原理示意图如下。
下列说法正确的是
A.装置a中每吸收22.4L(标准状况下)废气,b中转移电子数为
B.装置a吸收废气过多,不会影响装置b中放电微粒的种类
C.装置b中的交换膜为质子交换膜,电解过程中两极溶液pH值均稍有降低
D.装置b中右侧的电极反应为;
7.在直流电场作用下双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-,并分别向两极迁移。如图所示装置,可将捕捉的二氧化碳转化为CaCO3而矿化封存,减少碳排放,同时得到氧气、氢气、高浓度盐酸等产品。下列说法正确的是
A.CaCO3在碱室形成
B.两个双极膜中间层的H+均向右移动
C.向碱室中加入NaHCO3固体,有利于CO2的矿化封存
D.b极为阳极,电极反应式为
8.氯、溴、碘及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。氯、溴主要存在于海水中,工业常通过电解饱和溶液制备,可用于制取漂白粉、氯化氢(H—H、Cl—Cl、H—Cl的键能分别为、、)。卤水中可通过氧化、溶液吸收,能发生水解反应。锂碘电池可供电心脏起搏器,一种二次电池正极界面反应机理如图所示。下列化学反应表示错误的是
A.用溶液吸收:
B.电池正极放电时的电极反应有:
C.与反应:
D.氯气制氯化氢:
9.铁铬液流电池(总反应为)实现了发电、环保一体化。某兴趣小组用该电池模拟工业处理废气和废水的装置如下图所示,下列说法正确的是
A.为正极,膜为阴离子交换膜
B.乙池中阴极的电极反应式为
C.标准状况下,若乙池中处理废气(和)的总体积为,则甲池有质子迁移到极
D.当浓缩室得到的盐酸时,室溶液的质量变化为(溶液体积变化忽略不计)
10.锰酸锂()作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。工业上利用溶液多途径制备锰酸锂的流程如图,下列说法错误的是
已知:
①电解槽中反应的离子方程式为;
②“沉锰、过滤”得到和。
A.中硫的化合价为+6
B.随着电解反应进行,为保持电解液成分和浓度稳定,应不断加入MnO
C.若“控温、氧化”时溶液的pH显著减小,此时发生反应的化学方程式为
D.为控制碳排放,用NaOH溶液吸收煅烧窑中释放的并转化为正盐,理论上消耗的和NaOH的物质的量之比为2∶1
11.利用原电池原理,光催化可制备甲烷,其原理如图所示。
下列说法错误的是
A.由b区向a区移动
B.该原理总过程涉及了极性键的断裂和形成
C.a区的电极反应式为
D.标准状况下,每转移4mol电子,生成11.2L气体
12.一种新型的葡萄糖辅助Cu(Ⅰ)/Cu(Ⅱ)氧化还原耦合制氢系统工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.M极为电源负极 B.P极的电极反应式为
C.电解过程中Q极发生氧化反应 D.理论上消耗18g葡萄糖,可制得0.2mol
13.我国科研人员开发了一种电化学装置,可在温和的条件下实现工业废水氯苯的降解和资源转化。下列叙述错误的是
已知:①CO2
②电解效率
A.气体为
B.一段时间后,阴极区溶液保持不变
C.阳极区存在反应:-26e-+10H2O=6CO2+26H+
D.当得到气体(标准状况),,()=2%,所有邻苯二酚完全转化为,则
14.一种自生酸和碱的电化学回收体系,原理如图所示。在Ⅲ室中将等含磷微粒转化为羟基磷灰石(),同时将转化为,实现废水中的等含磷微粒和的回收。下列说法不正确的是
(注:表示等含磷微粒,为羟基磷灰石)
A.a、c为阳离子交换膜,b为阴离子交换膜
B.Ⅲ室可发生反应:
C.当电路中通过电子,阴极增重10.04g
D.物质X为硫酸溶液,将其泵入吸收室用于吸收
二、非选择题
15.实际生产生活中,钢铁等金属因电化学腐蚀损失巨大,而电化学在金属制备和加工中也发挥着重要的作用。
(1)生活中钢铁腐蚀以吸氧腐蚀为主,该腐蚀过程中正极的电极反应式为 。金属的两种常见电化学防护方法如下图所示,图甲中铁闸门连接电源的 (填“正极”或“负极”),图乙所示金属的防护方法称为 。
(2)某科研单位利用—空气质子交换膜燃料电池制备高纯铬和硫酸的简单装置如下图所示:
①(Ⅱ)电极为 (填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”),(Ⅰ)电极上发生的电极反应式为 。
②X膜为 交换膜(填“阴离子”或“阳离子”)。
③理论上,(Ⅱ)电极上参加反应的标况下为1.68L,则棒增重 g,Ⅰ室内溶液质量减少 g(忽略溶液挥发)。
16.化学电源在生产生活中有着广泛的应用,请回答下列问题:
(1)理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。利用反应“”设计成一个化学电池,该电池的负极材料是 ,发生 (填“氧化”或“还原”)反应,电解质溶液是 。
(2)为了探究化学反应中的能量变化,某同学设计了相同条件下如图一、图二(铜、锌之间导线连接)的两个实验,有关实验的下列说法错误的是___________(填字母)。
A.图一和图二中温度计读数均高于室温 B.温度计读数图一高于图二
C.图一和图二只在锌棒表面产生气泡 D.产生气体的速率图二快于图一
(3)某同学利用原电池反应检测金属的活动性顺序,设计了相同条件下如图三(的H2SO4溶液)、图四(的NaOH溶液)的两个实验。
①图三中放电时氢离子向 (填“镁片”或“铝片”)移动,图三正极的电极反应式为: 。
②图四中铝片为 极,其电极反应式为: 。
③依据该实验得出的下列结论中,正确的有 (填字母)。
A.利用原电池反应判断金属活动性强弱不一定准确
B.镁的金属性不一定比铝的金属性强
C.初中所学的金属活动性顺序已过时,没有实用价值
D.电极不变,电解质溶液不同,电极反应也可能不同
17.新型化学电源在生活、工业、国防等方面有广泛用途。
(1)Li/CFx一次电池的工作原理如图所示:
①该电池的正极反应式为 :
②若放电前两电极质量相等,当转移时,两电极质量差为 g。
(2)下图是铝-硫二次电池工作原理示意图,放电时的电池反应为。
①放电时每生成,转移电子的物质的量为 ;
②充电时阳极电极反应式为 ;
③用该电池保护地下铁管道不被腐蚀,铁管道应连接电池的 电极(填“铝”或“硫碳复合物”)。
(3)用固态碳燃料电池电解饱和食盐水的装置如下图所示。
①电极M是 极,N极区的产物为 (用化学式表示);
②已知电解前M极区溶液的浓度为,体积为200mL。当消耗标准状况下1.12LO2时,M极区溶液的浓度变为 。(电解前后溶液体积变化忽略不计)
18.回答下列问题:
(1)电化学法也可合成氨。如图是用低温固体质子导体作为电解质,用Pt−C3N4作阴极催化剂电解H2(g)和N2(g)合成NH3的原理示意图如图所示。
①Pt−C3N4电极反应产生NH3的电极反应式 。
②该装置使用甲醇(CH3OH)燃料电池(电解质溶液为KOH)作为电源,写出负极的电极反应 。
(2)某学习小组设想利用A装置电解制备绿色硝化剂N2O5,装置如图(c、d为惰性电极)。已知:无水硝酸可在液态N2O4中发生微弱电离。
①A装置中通入SO2一极的电极反应式为 。
②写出生成N2O5的电极反应式 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【分析】由图知,锌电极a为原电池为负极,电极反应式为,惰性电极b为原电池正极,电极反应式为,惰性电极c与电源正极相连,为电解池阳极,电极反应式为,氢离子经过质子交换膜移向惰性电极d,惰性电极d与电源负极相连,为阴极,电极反应式,据此回答。
【详解】A.由分析知,a电极为负极,c电极为阳极,A正确;
B.b电极的电极反应式为:,B正确;
C.c极的电极反应式为,即每转移4mol电子,有4molH+通过质子交换膜进入d极区,但c极区溶液中的水被消耗,因此pH减小,C正确;
D.根据电极反应式为,每吸收1molNO2生成1mol,转移1mol电子,电极上电子数目守恒,结合电极反应式:,理论上1mol不可能得到,D错误;
故选D。
2.D
【分析】由题给转化关系可知,与直流电源正极相连的铂电极为电解池的阳极,溴离子在阳极失去电子发生氧化反应生成溴,通入的乙烯与溴、水反应生成HOCH2CH2Br,镍电极为阴极,水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,钾离子通过阳离子交换膜进入阴极区,电解完成后,将阳极区和阴极区溶液混合,HOCH2CH2Br在碱性条件下发生取代反应生成环氧乙烷。
【详解】A.由分析可知,与直流电源正极相连的铂电极为电解池的阳极,故A错误;
B.由题意可知,生成1mol环氧乙烷需要消耗1mol溴,则由得失电子数目守恒可知,阴极上生成氢气的物质的量为1mol,故B错误;
C.由分析可知,阳极区发生的反应为CH2=CH2+Br2+ H2O HOCH2CH2Br,故C错误;
D.由分析可知,电解完成后,将阳极区和阴极区溶液混合,HOCH2CH2Br在碱性条件下发生取代反应生成环氧乙烷,故D正确;
故选D。
3.B
【分析】装置为原电池,a极转化为,发生氧化反应,故a极为负极,负极的电极反应式为,b极为正极,正极的电极反应式为;
【详解】A.外接灯泡,装置为原电池,a极转化为,发生氧化反应,故a极为负极,b极为正极,电子由负极经外电路流向正极,A正确;
B.负极的电极反应式为,正极的电极反应式为[提示:b极区为酸性水溶液],则电极总反应式为,每生成1mol ,转移4mol ,则有4mol 通过隔膜1移向负极,4mol 通过隔膜2移向正极,故分别通过隔膜1、2的、数均为4, B错误,
C.负极的电极反应式为,正极的电极反应式为,则电极总反应式为,C正确;
D.通过隔膜1移向负极,通过隔膜2移向正极,实现了模拟海水淡化,D正确;
故选B。
4.B
【详解】A.有外加电场使双极膜中间层的解离为和的电能,还有光催化等外界能量,A项错误;
B.由图可知,生成的电极反应为,B项正确;
C.根据总反应可知,右侧消耗的量等于迁移过来的量,硫酸的总量不变,所以反应过程中不需补加稀,C项错误;
D.负极反应式为,正极反应式为,则协同转化总反应为,D项错误;
故选D。
5.A
【详解】A.用甲装置测定中和反应的反应热,装置中缺少环形玻璃搅拌棒,A不能达到实验目的;
B.Na2S溶液中通入SO2,发生反应2Na2S+3SO2=2Na2SO3+3S↓,则可用乙装置验证SO2的氧化性,B能达到实验目的;
C.Br2能与NaOH溶液发生反应Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O,则用丙装置可除去苯中溶解的溴,C能达到实验目的;
D.电镀时,镀件作阴极,镀层金属作阳极,铁制镀件镀铜时,铁制镀件作阴极,与电源负极相连,铜片作阳极,与电源正极相连,D能达到实验目的;
故选A。
6.C
【分析】根据图知,含CO2和SO2的废气通入NaHCO3溶液中,得到NaHCO3和Na2SO3的混合溶液和CO2,发生的反应为2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2+H2O,电解池中,左侧电极上失电子生成,该电极上失电子发生氧化反应,为阳极,电解质溶液呈碱性,阳极反应式为;则通入CO2的电极为阴极,阴极反应式为,据此分析解题。
【详解】A.装置a中每吸收22.4L(标准状况下)废气,气体CO2和SO2总量为1mol,则CO2的量小于1mol,b中转移电子数小于,A错误;
B.装置a吸收废气过多,则会有机会生成NaHSO3,也可以放电,会影响装置b中放电微粒的种类,B错误;
C.装置b中的交换膜为质子交换膜,电解过程中阳极发生消耗氢氧根和水,pH值稍有降低,交换膜为质子交换膜,氢离子通过交换膜,进右侧,阴极反应式为,生成酸,两极溶液pH值均稍有降低;
C正确;
D.装置b中右侧的电极反应为:,D错误;
故选C。
7.D
【分析】右侧双极膜中氢离子进入酸室,氢氧根离子右移在电极b上发生还原反应生成O2,所以b为阳极,左侧双极膜中氢氧根离子进入碱室,与二氧化碳反应生成碳酸根离子,氢离子左移在电极a上发生还原反应生成H2,所以a为阴极,以此解答。
【详解】A.由图可知,通过左侧阴离子交换膜进入中间室内与Ca2+结合形成碳酸钙,CaCO3 在中间室形成,故A错误;
B.由图可知,右侧双极膜中氢离子进入酸室生成盐酸,左侧双极膜中氢离子左移在电极a上发生还原反应生成H2,故B错误;
C.碱室中二氧化碳和碱反应生成碳酸根离子,碳酸根离子通过左侧阴离子交换膜进入中间室内,与Ca2+结合形成碳酸钙,加入NaHCO3固体会消耗氢氧根不利于CO2的吸收,故C错误;
D.b为阳极,电极反应式为,右侧双极膜中氢氧根进入右侧电极,中和反应产生的氢离子,故D正确;
故选D。
8.A
【详解】A.用溶液吸收的方程式前后没有原子守恒,正确的离子方程式为,A错误;
B.电池正极放电时是由得到电子生成,然后继续得电子生成,第一步放电的电极反应为:,B正确;
C.BrCl中氯元素为-1价,溴元素为+1价,BrCl与反应类似于卤素单质和水反应,因此反应方程式为:,C正确;
D.氯气制氯化氢反应方程式为:,由题可知反应物和生成物化学键的键能,因此=反应物的键能–生成物的键能=,D正确;
故答案选A。
9.D
【分析】由图可知,甲为原电池,乙和丙为电解池;在甲中c电极上发生的电极反应式为,发生还原反应为正极,d电极上发生的电极反应式为,发生氧化反应,为负极,则乙池中通入SO2一极为阴极,乙池中通入二氧化硫的电极连为电解池的阳极,水分子作用二氧化硫在阳极上失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子,通入一氧化氮的电极为阳极,酸性条件下一氧化氮在阴极上得到电子发生还原反应生成铵根离子和水;丙池中,左侧电极为电解池的阳极,水在阳极上失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,氢离子从M室通过质子交换膜a膜进入浓缩室,右侧电极为阴极,镍离子在阴极得到电子发生还原反应生成镍, N室中氯离子通过阴离子交换膜b膜进入浓缩室,最终在浓缩室得到较浓的盐酸。
【详解】A.由分析可知,为正极,膜为质子交换膜,A错误;
B.乙池中通入一氧化氮的电极为阴极,酸性条件下电极反应式为,B错误;
C.在乙池中发生的总反应方程式为,当乙池中处理废气(和)的总体积为,转移的电子数为NA,则由电荷守恒,甲池有质子迁移到极,C错误;
D.当浓缩室得到盐酸时,从室通过阳离子交换膜膜进入浓缩室的氢离子物质的量为,则室消耗水的质量为,D正确;
故选D。
10.B
【分析】工艺1中,K2S2O8中将Mn2+氧化为MnO2;工艺2中,发生电解反应的离子方程式为;工艺3中,Mn2+用氨水“沉锰、过滤”得到“沉锰、过滤”得到和;若“控温、氧化”时和都会转化为MnO2;将MnO2与碳酸锂共同煅烧得到最终产物LiMn2O4,据此分析解题。
【详解】A.物质化合价综合为0,中硫的化合价为+6,A正确;
B.工艺2中,发生电解反应的离子方程式为。电解时电解液中Mn2+大量减少,O和H按物质的量比1∶1减少(沉淀与气体),随着电解反应进行,为保持电解液成分和浓度稳定,应不断加入,B错误;
C.“控温、氧化”时, ,根据产物可以判断溶液的pH显著减小,C正确;
D.用NaOH溶液吸收焙烧窑中释放的并转化为正盐,+2NaOH=Na2CO3+H2O,理论上消耗的和NaOH的物质的量之比为8:4=2:1,D正确;
故选B。
11.D
【分析】根据图中可知,在a区中CO2得到电子生成CH4,C元素化合价降低,发生还原反应,因此a为正极,在b区H2O得到电子生成O2,生成的H+移动到a区,O元素化合价身高,发生氧化反应,因此b为负极,据此作答。
【详解】A.根据分析可知,图中b区H2O得到电子生成O2,生成的H+移动到a区,故A正确;
B.该过程中H2O得到电子生成O2,为极性键的断裂,生成CH4,为极性键的形成,故B正确;
C.a为正极,CO2得到电子生成CH4,b区生成的H+移动到a区,反应为:,故C正确;
D.标准状况下,每转移4mol电子,a区反应为:,计算可得生成0.5mol CH4即11.2L CH4,b区反应为:,计算可得生成1mol O2即22.4L O2,共生成33.6L气体,故D错误;
故答案选D。
12.D
【分析】葡萄糖辅助Cu(Ⅰ)转化为Cu(Ⅱ),化合价升高,发生氧化反应,作阳极,则N为正极,M为负极,以此分析;
【详解】A.根据分析,M为负极,A正确;
B.P为阴极,溶液中的氢离子得电子,发生还原反应,,B正确;
C.Q中Cu2O转化为Cu(OH)2中,化合价升高,发生氧化反应,C正确;
D.18gC6H12O6的物质的量为,,0.1molC6H12O6转移0.2mol电子,根据方程式可知,转移0.2mol电子生成1molH2,D错误;
故答案为:D。
13.D
【详解】A.阴极上,氢离子得电子生成氢气,气体为,故A正确;
B.阴极上,氢离子得电子生成氢气,同时阳极相同物质的量的氢离子通过质子交换膜进入阴极,故一段时间后,阴极区溶液保持不变,故B正确;
C.根据已知信息知,阳极区存在被氧化为CO2的过程,故阳极区存在反应:-26e-+10H2O=6CO2↑+26H+,故C正确;
D.转移电子,由η()=2%知生成邻苯二酚转移电子,转化为的电极反应为- 2e- +2H2O → + Cl- + 3H+,故生成邻苯二酚 ,故D错误;
故选D。
14.C
【分析】由I室电极产生O2,III室电极产生H2可知,左侧为阳极,右侧为阴极,I室产生H+进入II室溶液,为了保证II室溶液电中性,脱盐室中硫酸根离子进入II室,II室物质X为硫酸,故a膜为阳离子交换膜,b膜为阴离子交换膜,II室硫酸泵入吸收室用于吸收NH3,脱盐室中硫酸根经过b膜进入II室,则Na+通过c膜进入III室,c膜为阳离子交换膜;
【详解】A.由分析知,a、c为阳离子交换膜,b为阴离子交换膜,A正确;
B.III室要生成羟基磷灰石,所给离子方程式符合原理且满足电荷、质量守恒,B正确;
C.III室电极为阴极,电极反应式2H2O+2e-=H2↑+2OH-,转移0.14mol电子,共生成0.14molOH-,OH-除了生成羟基磷灰石,还要与铵根反应,根据B选项反应式,当参与B选项反应式的OH-少于0.14mol,生成的羟基磷灰石少于0.01mol,0.01mol羟基磷灰石为10.04g,故阴极增重小于10.04g,C错误;
D.由分析,物质X为硫酸溶液,将其泵入吸收室用于吸收NH3,D正确;
本题选C。
15.(1) O2+4e-+2H2O=4OH- 负极 牺牲阳极的阴极保护法
(2) 正极 NO+2H2O-3e-=NO+4H+ 阴离子交换膜 5.2 2.7
【详解】(1)钢铁发生吸氧腐蚀,氧气在正极上得电子,即电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,图甲铁闸门连接电源,防止铁闸门腐蚀,这种方法称为外加电流法,根据电解原理,铁闸门作阴极,即铁闸门与电源的负极相连;图乙是R比铁活泼,让铁闸门作正极,保护铁闸门不被腐蚀,这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法;故答案为O2+4e-+2H2O=4OH-;负极;牺牲阳极的阴极保护法;
(2)①根据装置图可知,左端装置为化学电源,右端装置为电解装置,Pt(Ⅰ)上NO+H2O→HNO3,N的化合价升高,根据原电池工作原理,Pt(Ⅰ)为负极,Pt(Ⅱ)为正极,Pt(Ⅰ)电极反应式为NO+2H2O-3e-=NO+4H+;故答案为正极;NO+2H2O-3e-=NO+4H+;
②Cr棒与电源的负极相连,Cr棒作阴极,因为该装置制备高纯铬,阴极反应式为Cr3++3e-=Cr,石墨作阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,根据电解原理,以及制备硫酸,H+通过质子交换膜移向Ⅱ室,Ⅲ室SO通过X膜移向Ⅱ室,因此X膜为阴离子交换膜;故答案为阴离子交换膜;
③Pt(Ⅱ)上的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,根据得失电子数目守恒,建立3O2~12e-~4Cr,m(Cr)==5.2g,参加反应的氧气标准状况下的体积为1.68L,电路转移电子物质的量为=0.3mol,Ⅰ室电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,生成氧气的质量为=2.4g,同时有0.3molH+通过质子交换膜移向Ⅱ室,因此Ⅰ室溶液质量减少质量为(2.4g+0.3g)=2.7g;故答案为5.2;2.7。
16.(1) 氧化
(2)ABD
(3) 铝片 负 AD
【详解】(1)利用反应“”设计的化学电池,Cu在反应中价态升高失电子作负极,发生氧化反应,比铜活泼性差的金属或石墨做正极材料,溶液作电解质溶液,故答案为:;氧化;。
(2)A.图一和图二中发生反应均有热量产生,所以图一和图二中温度计读数均高于室温,故A正确;
B.图二形成原电池,化学能主要转化为电能,散失热量少,所以温度计读数图一高于图二,故B正确;
C.图一中Zn与稀硫酸反应,Zn表面产生气泡,图 II形成原电池,Cu作正极,电极反应为,Cu表面产生气泡,故 C错误;
D.图II中形成原电池,反应速率加快,故D正确;
故答案为:ABD。
(3)①图三是Mg-Al-H2SO4形成原电池,Mg活泼做负极,Al作正极,阳离子向正极移动,正极的电极反应式为:,故答案为:铝片;。
②图四是Mg-Al-NaOH形成原电池,铝能与NaOH溶液反应,铝作负极,电极反应式为;故答案为:负;。
③构成原电池的电极材料都是金属时,一般活泼性强的作负极,但是正负极跟电解质溶液相关,所以原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质,化学研究对象复杂、反应受条件影响较大,因此具体问题应具体分析,故答案为:AD。
17.(1) 或者 14
(2) 3 铝
(3) 阳 和 5
【分析】(1)根据图示可知,该原电池装置的负极反应式:;正极反应式:或者;
(2)铝-硫二次电池放电时的电池反应为,负极反应式为;正极反应式为;充电时,阳极的电极反应式为放电时正极反应式的逆反应,即;
(3)电池总反应式为,根据电池装置可知接电池的正极,所以极为电解池的阳极,为阴极,电解饱和食盐水的阴极产物为和;
【详解】(1)①锂电极作负极,失电子被氧化,则正极反应式:或者;
②若两极质量相等,当转移时,负极有失去变成进入离子导体,同时,有移向正极与结合生成固体,此时负极质量减轻,正极质量增重,二者质量差为;
(2)①根据电极反应式可知,放电时每生成,转移电子的物质的量为;
②充电时,阳极的电极反应式为放电时正极反应式的逆反应,即;
③保护地下铁管道不被腐蚀,铁管道应连接电池的负极,接铝电极;
(3)①根据分析可知,电极M为阳极,为阴极,电解饱和食盐水的阴极产物为和;
②已知电解前M极区溶液的浓度为,体积为200mL。当消耗标准状况下1.12LO2时,消耗,转移,阳极消耗,饱和食盐水的浓度减少,浓度变为;
18.(1) N2+6e-+6H+═2NH3 CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O
(2) SO2+2H2O-2e-═SO+4H+ N2O4-2e-+2HNO3═2N2O5+2H+
【详解】(1)①Pt−C3N4作阴极,由图示可知,阴极氮气得电子生成氨气,电极反应式为:N2+6e-+6H+═2NH3;
故答案为:N2+6e-+6H+═2NH3;
②燃料电池中燃料作负极,负极甲醇失电子生成二氧化碳,生成的二氧化碳结合氢氧根离子生成碳酸根离子,因此负极的电极反应式为:CH3OH-6e-+8OH-═+6H2O;
故答案为:CH3OH-6e-+8OH-═+6H2O;
(2)①由题意可知,A装置为原电池,其中通入氧气的一极为正极,通入二氧化硫的一极为负极,负极二氧化硫失电子生成硫酸根离子,负极电极反应式为:SO2+2H2O-2e-═+4H+;
故答案为:SO2+2H2O-2e-═+4H+;
②装置B为电解池,c电极与原电池正极相连为阳极,阳极上N2O4放电生成N2O5,电极反应式为:N2O4-2e-+2HNO3═2N2O5+2H+;
故答案为:N2O4-2e-+2HNO3═2N2O5+2H+。
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