内容正文:
第四章《化学反应与电能》单元复习题
一、单选题
1.沿海电厂采用海水为冷却水,但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率,为解决这一问题,通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示),通入一定的电流。
下列叙述错误的是
A.阳极发生反应是Cl-被氧化
B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO
C.阴极生成的电极反应:2H2O+2e-=2OH-+H2↑
D.阳极表面形成的Mg(OH)2等积垢需要定期清理
2.最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置,实现对天然气中CO和H2S的高效去除。示意图如图所示,其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:
①EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+
②2EDTA-Fe3++H2S=2H++S+2EDTA-Fe2+
该装置工作时,下列叙述错误的是
A.阴极的电极反应:CO2+2H++2e-=CO+H2O
B.若生成3.2gS,理论上通过两极电量都为0.4F(C)(F为法拉第常数)
C.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的高
D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需为酸性
3.K—O2电池结构如图,a和b为两个电极,其中之一为单质钾片。下列说法错误的是
A.隔膜允许K+通过,不允许O2通过
B.充电时,b电极为阳极,放电时,电流由b电极沿导线流向a电极
C.产生1Ah电量时,生成KO2的质量与消耗K的质量比值约为1.82
D.用此电池为铅酸蓄电池充电,消耗7.8g钾时,铅酸蓄电池消耗1.8g水
4.某实验小组利用下列装置来降低某硬水中、和的含量,和为极板催化剂。下列说法不正确的是
A.a端电势高于b端电势
B.可加快失去电子的速率
C.其它条件不变,适当减小两极的极板间距,、沉淀速率增大
D.阳极区收集的气体中只含有
5.近日,清华大学等重点高校为解决中国“芯”——半导体芯片,成立了“芯片学院”。某小组拟在实验室制造硅,其流程如图:
制造原理:
除杂原理:,
下列说法中正确的是
A.操作1所需玻璃仪器仅为烧杯、漏斗
B.操作2为重结晶
C.固体X为,可用于电解制Mg
D.点燃石英砂和镁粉的混合物发生的副反应为
6.海水电池在海洋能源领域应用广泛,铁、镁、钠、锂都可以作为海水电池的电极材料,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.该装置不能将化学能完全转化为电能
B.海水中盐分大,可作为电解质溶液
C.钠、锂等活泼金属作B极,要防止其与海水直接接触
D.若铁为B极材料,则正极反应式一定为
7.锂离子电池及其迭代产品依然是目前世界上主流的手机电池。科学家近期研发的一种新型的Ca—LiFePO4可充电电池的原理示意图如图,电池反应为:,下列说法正确的是
A.放电时,钙电极为负极,发生还原反应
B.充电时,/电极的电极反应式为
C.锂离子导体膜的作用是允许Li+和水分子通过,同时保证Li+定向移动以形成电流
D.充电时,当转移0.2mol电子时,理论上阴极室中电解质的质量减轻4.0g
8.一种热再生氨基液流电池的工作原理如图所示,下列有关说法错误的是
A.a为阴离子交换膜
B.放电时负极反应为
C.为保证电池的循环使用需不断更换新的负极金属板
D.热解的离子方程式为
9.下列实验装置或操作正确的是
配制溶液过程中“定容”操作
干燥NH3
分离乙酸乙酯和饱和Na2CO3溶液
铁制品上电镀铜
A
C
A.A B.B C.C D.D
10.根据实验目的设计方案,观察到相关现象,其中方案设计或结论正确的是
实验目的
方案设计
现象
结论
A
探究的溶解平衡
将收集有的试管倒立于水中
水进入试管占据试管容积四分之三
溶于水,达到溶解平衡
B
比较金属A和B的活动性强弱
将金属A、B分别与镁条、电压表连通后,插入稀硫酸中
与A连接时,电压表的示数更大
金属活动性:A<B
C
判断的晶体类型
将晶体溶于水,测导电性
溶液可导电
晶体为离子晶体
D
探究能否使蛋白质变性
往装有鸡蛋清的试管中先加入少量,再加过量水,振荡
试管底部可见少量固体
能使蛋白质变性
A.A B.B C.C D.D
11.科学家提出了一种基于电催化多硫化物循环的自供能产氢体系,如下图所示。通过将锌一多硫化物电池与电解制氢装置集成,最大化利用了间歇性太阳光,实现日夜不间断的自供电的H2生产。下列说法错误的是
A.锌—多硫化物电池白天可实现电能向化学能的转化
B.装置夜间工作时,应将电极ac、bd分别连接
C.装置白天工作时,b极的电极反应式为
D.H2生产装置中可以使用钠离子交换膜
12.按如图装置进行电解滴有紫甘蓝溶液饱和食盐水的可视化实验,已知紫甘蓝溶液酸性条件下呈红色,中性条件下呈紫色,碱性条件下呈黄色,下列说法不正确的是
A.U形管左边颜色由紫色变黄
B.④中带火星的木条复燃
C.反应结束后⑤中的离子浓度:c(Cl-)>c(ClO-)
D.U形管右侧先变红后褪色,体现氯水的酸性和漂白性
13.环氧乙烷(,简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如图,一定条件下,反应物按一定流速通过该装置。
已知:电解效率η(B)=×100%;
下列说法正确的是
A.电极1应与电源正极相连,离子交换膜应为阴离子交换膜
B.若η(EO)=100%,则溶液c的溶质为KCl
C.不考虑各项损失,理论上生成2g气体A,可得到产品EO88g
D.每生成1molEO,理论上电路中转移电子数为NA
14.一种可产生的锌—空气电池的工作原理如图(KOH溶液作电解质溶液),下列说法正确的是
A.电流由Zn流向复合碳电极
B.消耗65g Zn,理论上生成1mol
C.生成的电极反应式
D.电解质溶液中的向复合碳电极方向移动
二、非选择题
15.回答下列问题:
(1)高铁电池作为新型可充电电池,具有放电曲线平坦,高能高容量,原料丰富,绿色无污染等优点。图1为简易的高铁电池的工作装置。已知:放电后,两极都产生红褐色悬浮物。
请回答下列问题:
①该电池放电时的总反应的离子方程式为 。
②放电时,若盐桥中为KCl,则右池中K+浓度 。(填“变大”“变小”或“不变”)
(2)现用蓄电池为电源,制取少量高铁酸钾。反应装置如图2所示:
①工作时,蓄电池的负极为 。(填“Fe”或“ NiO2 ”)
②写出电解池中铁电极发生的电极反应式 。
③当消耗掉0.1mol NiO2时,理论上生成高铁酸钾 g。
16.如下图所示的装置中,若通入直流电5min时,铜电极质量增加2.16g,试回答:
(1)电源电极X的名称为 。
(2)pH变化:A (填“增大”、“减小”或“不变),B ,C 。
(3)写出A中电解的总反应的离子方程式 。
(4)写出C中Ag电极的电极反应式 。
(5)通电5min后,B中共收集224mL气体(标准状况),溶液体积为200mL,则通电前溶液的物质的量浓度为 (设电解前后溶液体积无变化)。
17.阅读下面一段材料并回答问题。
1983年上海甲肝爆发流行,急需研制一种在家里使用,可随时杀菌消毒的药品。地坛医院的前身一北京第一传染病医院通过对医用消毒液的改良,1984年研发出了一种含氯的消毒液,并将之命名为84消毒液。它的有效成分为次氯酸钠NaClO。
随着新冠疫情的爆发与流行,次氯酸钠作为一种具有广谱杀菌效果的消毒产品已经成了不可或缺的防疫物资。工业上可用电解法制取次氯酸钠:。次氯酸钠在碱性条件下分解较慢,酸性条件下分解速度非常快。以上或见光条件下次氯酸钠分解加速,生成大量盐,有效氯低。副反应式如下:。
次氯酸钠因为具有强氧化性,所以可杀菌消毒,也可漂白。次氯酸钠的氧化性在酸性条件下比碱性条件下强,杀菌和漂白效果更好。
(1)写出NaClO的电离方程式:
(2)根据材料,84消毒液保存时应该在 环境下,且溶液含有少量 (填A或B)
A.NaOH B.HCl
(3)中化合价降低的元素为 。
(4)向酸性溶液中滴加次氯酸钠溶液,溶液变为黄色,写出对应的离子方程式为
18.回答下列问题
(1)肼(N2H4)是一种无色易溶于水的油状液体。在工业生产中应用非常广泛。
①肼的水溶液显弱碱性,其电离过程与NH3•H2O类似,则第一步电离方程式为 。
②新型N2H4燃料电池产物对环境没有污染,该电池以固体氧化物为电解质(能传导O2-)。写出负极的电极反应式 。
(2)如图为相互串联的甲、乙两电解池,其中碳棒上有黄绿色气体产生。
①甲池若为用电解原理精炼铜的装置,则:A是 极,电极反应为 。
②若甲池中电解质溶液为CuSO4溶液,电解过程中阴极增重12.8g,则乙池中阳极放出的气体在标准状况下的体积为 L,若此时乙池剩余液体为400 mL,则电解后溶液的pH为 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【分析】海水中存在氯离子、钠离子、镁离子等,在管道口设置一对惰性电极(如图所示),通入一定的电流,形成电解池。阳极是氯离子失电子发生氧化反应生成氯气:,阴极水得电子生成氢气:。
【详解】A.由分析知,阳极发生反应是Cl-被氧化,A正确;
B.阳极产生的氯气和阴极生成的氢氧化钠会发生反应生成次氯酸钠,次氯酸钠具有强氧化性,可以灭杀附着的生物,B正确;
C.由分析知,阴极水得电子生成氢气:,电极反应式正确,C正确;
D.由分析知,阴极会生成氢氧根离子,海水中有镁离子存在,在阴极形成Mg(OH)2等积垢需要定期清理,D错误;
故选D。
2.B
【分析】该装置属于电解池, CO2 在 ZnO @石墨烯电极上转化为 CO ,发生得到电子的还原反应,为阴极,石墨烯电极为阳极,发生失去电子的氧化反应,据此解答。
【详解】A.CO2在 ZnO @石墨烯电极上转化为 CO ,发生得到电子的还原反应,为阴极,电极反应式为 CO2 + 2H+ + 2e- = CO + H2 O , A 正确;
B.若生成3.2gS,对应物质的量为0.1mol,理论上通过两极电量都为0.2F,B错误;
C.石墨烯电极为阳极,与电源的正极相连,因此石墨烯上的电势比 ZnO @石墨烯电极上的高, C 正确;
D.由于铁离子、亚铁离子均易水解,所以如果采用 Fe3+ / Fe2+取代 EDTA-Fe3+ / EDTA-2+,溶液需要酸性, D 正确;
故选B。
3.D
【分析】由图可知,a电极为原电池的负极,单质钾片失去电子发生氧化反应生成钾离子,电极反应式为,b电极为正极,在钾离子作用下,氧气在正极得到电子发生还原反应生成超氧化钾;据以上分析解答;
【详解】A.金属性强的金属钾易与氧气反应,为防止钾与氧气反应,电池所选择隔膜应允许通过,不允许通过,故A正确;
B.由分析可知,放电时,a为负极,b为正极,电流由b电极沿导线流向a电极,充电时,b电极应与直流电源的正极相连,做电解池的为阳极,故B正确;
C.由分析可知,生成1mol超氧化钾时,消耗1mol氧气,两者的质量比值为1mol×71g/mol:1mol×39g/mol≈1.82:1,故C正确;
D.铅酸蓄电池充电时的总反应方程式为2PbSO4+2H2O=PbO2+Pb+2H2SO4,反应消耗2mol水,转移2mol电子,由得失电子数目守恒可知,耗钾7.8g时,铅酸蓄电池消耗水的质量为×18g/mol=3.6g,故D错误;
故选D。
4.D
【分析】根据图示,钛网上海水中H2O发生失电子的氧化反应生成O2,钛网为阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+,产生的H+消耗,钛箔上生成H2,钛箔上生成H2的电极反应为2H++2e-=H2↑,同时生成OH-,沉淀、,钛箔为阴极,以此解题。
【详解】A.由分析可知,钛网为阳极,a为电源正极,钛箔为阴极,b为电源负极,a端电势高于b端电势,A正确;
B.是催化剂,可加快失去电子的速率,B正确;
C.其它条件不变,适当减小两极的极板间距,会加快电子转移的速率,加快了整个反应的速率,、沉淀速率增大,C正确;
D.钛网为阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+,产生的H+消耗生成CO2,D错误;
故选D。
5.D
【详解】A.操作1将溶液和固体分开,采用过滤操作,所需玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒,A错误;
B.滤渣是不能与盐酸反应的硅,故操作2为洗涤和烘干,故B错误;
C.氯化镁溶液蒸发浓缩冷却结晶后得到氯化镁的结晶水合物,不是无水氯化镁,C错误;
D.由除杂原理中Mg2Si,与盐酸的反应可知石英砂和镁粉的混合物生成了Mg2Si,副反应正确,故D正确;
故选D。
6.D
【分析】根据一般情况下,活泼金属作负极,石墨作正极,所以该装置图中A极是正极,B极是负极。
【详解】A.原电池在工作中不可能将化学能完全转化为电能,故A正确;
B.根据反应原理图可知,海水中含有丰富的电解质,如氯化钠、氯化镁等,可作为电解质溶液,故B正确;
C.Na、Li等活泼金属易与水反应,故要防止其与水接触,故C正确;
D.若铁为B极材料,则正极电极反应式为,故D错误;
故选D。
7.B
【分析】放电时,Ca失电子转化为Ca2+,则钙电极为负极,/电极为正极;充电时,钙电极为阴极,/电极为阳极。
【详解】A.由分析可知,放电时,钙电极为负极,失电子发生氧化反应,A不正确;
B.充电时,/电极为阳极,失电子转化为和Li+,电极反应式为,B正确;
C.Ca的金属性强,能与水发生剧烈反应,所以LiPF6-LiAsF6为非水电解质,锂离子导体膜不允许水分子通过,锂离子导体膜允许Li+通过,其主要作用是允许Li+定向移动,构成闭合回路,从而形成电流,C不正确;
D.充电时,当转移0.2mol电子时,理论上阴极室电解质中0.1mol Ca2+得电子生成0.1mol Ca,同时迁移入Li+0.2mol,质量减轻0.1mol×40g/mol-0.2mol×7g/mol=2.6g,D不正确;
故选B。
8.C
【分析】由题干图示信息可知,放电时,左侧Cu电极由Cu2+转化为Cu,发生还原反应,电极反应为:Cu2++2e-=Cu,即左侧Cu电极为正极,右侧Cu电极由Cu转化为[Cu(NH3)4]2+,发生氧化反应,即右侧Cu电极为负极,电极反应为:Cu-2e-+4NH3=[Cu(NH3)4]2+,据此解答。
【详解】A.由图可知,该原电池溶液中阴离子硝酸根离子由正极移向负极,故a为阴离子交换膜,A正确;
B.由分析可知,放电时负极反应为Cu-2e-+4NH3=[Cu(NH3)4]2+,B正确;
C.由分析可知,只需将正、负两极的电极板交换就可实现电池的循环使用,C错误;
D.热解时生成氨气和铜离子,则反应的离子方程式为,D正确;
故答案为C。
9.A
【详解】A.配制一定物质的量浓度溶液过程中“定容”,是应该加水至离刻度线1~2cm处改用胶头滴管继续加水至凹液面最低处与刻度线水平相切,A正确;
B.NH3是碱性气体,能与浓硫酸反应,故不能用浓硫酸来干燥NH3,B错误;
C.乙酸乙酯和饱和Na2CO3溶液是两种互不相溶的液体,不能用过滤操作来分离,而应该用分液的操作来分离,C错误;
D.铁制品上电镀铜时,应该用铁作阴极,即与电源负极相连,Cu作阳极,CuSO4溶液作电解质溶液,D错误;
故答案为:A。
10.B
【详解】A.将收集有SO2的试管倒立于水中,二氧化硫在水中溶解度为1:40,水进入试管占据试管容积四分之三,并未形成饱和溶液,不能说达到溶解平衡,A错误;
B.将金属A、B分别与镁条、电压表连通后,插入稀硫酸中,Mg与A连接时,电压表的示数更大,说明Mg与A金属性差较大,与B金属性相差较小,则金属活动性:A<B,B正确;
C.判断FeCl3的晶体类型,将FeCl3晶体加热至熔融状态测导电性,如果熔融FeCl3可导电,才能说明FeCl3晶体为离子晶体,C错误;
D.硫酸钡不会使蛋白质变性,钡离子是重金属离子,能使蛋白质变性,但硫酸钡难溶于水,离子浓度非常小,不会使蛋白质变性,D错误;
故选B。
11.B
【分析】由电子流向可知,放电时,a极锌失去电子发生氧化反应为负极,则b为正极;氢气生产装置中d极,水放电生成氢气,发生还原反应,d为阴极,则c为阳极;白天可利用太阳能电池给左侧锌一多硫化物电池充电,实现电能向化学能的转化,夜间作电源,给H2装置充电,电解反应产生H2;
【详解】A.由分析可知,白天可利用太阳能电池给左侧锌一多硫化物电池充电,实现电能向化学能的转化,A正确;
B.左侧锌一多硫化物电池夜间作电源,给H2装置充电,电解反应产生H2,结合分析可知,应将电极ad、bc分别连接,B错误;
C.白天工作时,锌一多硫化物电池处于充电状态,则b电极是阳极,发生氧化反应,电极反应式为:,C正确;
D.H2生成装置可以使用Na+交换膜,①如果使用Na+交换膜,阴报区发生反应:2H2O+2e-= H2↑+2OH-,Na+向阴极区迁移,得到较纯净的NaOH溶液,可供循环利用。②如果不使用Na+交换膜,显然H2生产装置电解液一般仍为NaOH、Na2S的混合溶液,故H2生产装置中可以使用钠离子交换膜,D正确;
故选B。
12.B
【分析】电解时与电源正极连接的电极为阳极,阳极发生氧化反应;与电源负极连接的电极为阴极,阴极发生还原反应,根据电解饱和食盐水方程式:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH的不同电极产物,结合溶液酸碱性与紫甘蓝溶液颜色变化分析。
【详解】A.根据图示可知:U形管左侧电极连接电源负极为阴极,阴极上发生还原反应,由于离子放电能力:H+>Na+,因此阴极电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,使附近溶液显碱性,在碱性条件下紫甘蓝溶液呈黄色,因此看到溶液由紫色变为黄色,A正确;
B.根据选项A分析可知:左侧电极为阴极,电极反应式是2H2O+2e-=H2↑+2OH-,在④中逸出的气体为H2具有可燃性,不具有助燃性,因此不能使带火星的木条复燃,B错误;
C.右侧电极连接电源正极,作阳极,阳极发生氧化反应。由于阴离子放电能力:Cl->OH-,所以阳极电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑,Cl2与烧杯⑤中NaOH溶液发生反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,反应产生的NaCl、NaClO的物质的量相等,最初c(Cl-)=c(ClO-),但HCl是强酸,Cl-不水解,c(Cl-)不变;而HClO是弱酸,ClO-会发生水解反应变为HClO而消耗,导致c(ClO-)减小,因此最终达到平衡时溶液中离子浓度:c(Cl-)>c(ClO-),C正确;
D.根据图示可知:U形管右侧电极连接电源正极为阳极,Cl--2e-=Cl2↑,Cl2溶于水,发生反应:Cl2+H2O=HCl+HClO,HCl、HClO都是酸,酸电离产生H+,使溶液显酸性,在酸性溶液中紫甘蓝溶液呈红色,同时HClO又具有强氧化性,又会将红色物质氧化变为无色,因此看到U形管右侧溶液颜色变化是先变红后褪色,这体现氯水的酸性和漂白性,D正确;
故合理选项是B。
13.B
【详解】A.电极1电解氯化钾溶液产生氯气,氯气与水反应得次氯酸,乙烯与次氯酸反应,故电极1为阳极,应与电源正极相连,如果离子交换膜为阴离子交换膜,电极2电解水产生氢气和氢氧根进入极室1会影响次氯酸生成,故是极室1中钾离子进入极室2,离子交换膜为阳离子交换膜,A错误;
B.若η(EO)=100%,则HOCH2CH2Cl与溶液a中的KOH恰好反应:HOCH2CH2Cl+KOH=KCl+H2O+,则溶液b的溶质为KCl ,B正确;
C.气体A是阴极产生的氢气,2g气体A即1mol,转移电子2mol,对应电极1产生氯气1mol,生成HOCH2CH2Cl物质的量为1mol,则产品EO也为1mol,质量为44g,C错误;
D.每生成1mol EO,需要1mol氯气,理论上电路中转移电子数为2NA,D错误;
本题选B。
14.B
【分析】Zn元素化合价升高,被氧化,应为原电池负极,电极反应式为Zn+4OH--2e-=[Zn(OH) 4] 2-,O2中元素的化合价降低,被还原,应为原电池正极,电极反应为O2+2e-+2H2O=H2O2+2OH-,放电时电子由负极经过导线流向正极,电流由正极流向负极,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,以此解答该题。
【详解】A.外电路电流由正极流向负极,即复合碳电极流向Zn,故A错误;
B.消耗65gZn的物质的量为=1mol,电路中通过2mol电子,消耗氧气1mol,理论上生成1molH2O2,故B正确;
C.生成H2O2的电极反应式:O2+2e-+2H2O=H2O2+2OH-,故C错误;
D.电解质溶液中,阴离子向负极移动,故的OH-向Zn电极方向移动,故D错误;
故选:B。
15.(1) 变大
(2) Fe 6.6
【分析】图1为原电池装置,Fe比石墨活泼,故Fe作负极,石墨为正极;图2为电解池,现用蓄电池为电源,制取少量高铁酸钾,故Fe为阳极,连接电源的正极NiO2电极,石墨为阴极,连接电源负极Fe电极,据此作答。
【详解】(1)①图1为原电池装置,Fe作负极,石墨为正极,两极都产生氢氧化铁,电池总反应为Fe+FeO+4H2O=2Fe(OH)3+2OH-,故答案为:Fe+FeO+4H2O=2Fe(OH)3+2OH-;
②放电时,若盐桥中为KCl,阳离子向正极移动,即钾离子向右池移动,则右池中K+浓度变大;
(2)①工作时,蓄电池中铁失去电子,作负极,即负极为Fe。
②Fe为阳极,电极反应式为Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O,故答案为:Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O;。
③NiO2电极为正极,电极反应式为NiO2+2H2O+2e-=Ni(OH)2+2OH-,消耗掉0.1mol NiO2时,转移0.2mol电子,生成高铁酸钾质量为=6.6g,故答案为:6.6。
16.(1)负极
(2) 增大 减小 不变
(3)
(4)
(5)
【分析】该装置为电解池,通电5min后,铜电极质量增加2.16g,则说明铜电极为阴极,溶液中的Ag+在铜电极上得到电子生成银:Ag++e-=Ag,2.16gAg的物质的量为0.02mol,所以电路中转移电子为0.02mol。
【详解】(1)铜为阴极,则电源电极X为负极;
(2)A装置中阳极是Cl-失去电子变为氯气,阴极是水电离出来的H+得到电子生成氢气,水电离出H+的同时会电离出OH-,导致溶液中OH-浓度增大,溶液pH增大;B装置阴极是Cu2+得到电子生成铜,阳极是水电离出来的OH-失去电子生成氧气,水电离出OH-的同时还电离出H+,导致溶液中H+浓度增大,溶液的pH减小;C装置阳极是电极材料Ag失去电子生成Ag+,同时溶液中的Ag+在阴极得到电子变为Ag析出,溶液的pH不变;
(3)A中放电的是Cl-和水电离的H+,生成氢气、NaOH和氯气,电解总反应的离子方程式为:;
(4)C中银为阳极,在阳极,银失去电子变为Ag+,电极反应式为:;
(5)B中收集到的224mL气体的物质的量为0.01mol。在B中,阳极始终是水电离出来的OH-失去电子生成氧气:2H2O-4e-=O2↑+4H+,通电5min,电路中转移电子为0.02mol,则生成的氧气为0.005mol,所以在阴极还有0.005molH2生成,即阴极开始时是溶液中的Cu2+得到电子生成Cu,当Cu2+消耗结束时,溶液中的H+得到电子生成H2:2H++2e-=H2↑,生成0.005molH2,转移0.01mol电子,则铜离子生成铜转移0.001mol电子,根据电极反应式:Cu2++2e-=Cu可知,溶液中的Cu2+为0.005mol,所以通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为0.005mol÷0.2L=0.025mol/L。
17.(1)NaClO=Na++ClO-
(2) 低温避光保存 A
(3)H
(4)2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O
【详解】(1)NaClO是可溶性盐,其电离方程式为NaClO = Na++ClO-;
(2)以上或见光条件下次氯酸钠分解加速,故应低温避光保存;电解饱和食盐水过程中会生成氢氧化钠,氢气和氯气,其中氯气会与氢氧化钠反应生成次氯酸钠,故溶液中含有少量的氢氧化钠;
(3)中化合价降低的元素为H元素;
(4)向酸性溶液中滴加次氯酸钠溶液,还原性亚铁离子会与氧化性次氯酸根离子发生氧化还原反应使溶液变为黄色,对应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O。
18.(1) N2H4•H2O⇌N2H+OH- N2H4-4e-+2O2-=N2↑+2H2O
(2) 阴 Cu2++2e-=Cu 4.48 pH=14
【详解】(1)①肼的水溶液显弱碱性,其电离过程与NH3•H2O类似,则第一步电离方程式为:N2H4•H2O⇌N2H+OH﹣(或N2H4+H2O⇌N2H+OH﹣);
②燃料电池负极发生氧化反应,N2H4转化为N2,所以电极反应为:N2H4﹣4e﹣+2O2﹣=N2↑+2H2O;
(2)①甲池若为用电解原理精炼铜的装置,根据装置图可知,A极连接电源的负极,则A是阴极,铜离子在A极上得到电子生成铜,电极反应式为Cu2++2e-=Cu;
②若甲池中电解质溶液为CuSO4溶液,因阴极析出的是铜,当阴极增重12.8g时, n(Cu)=12.8g÷64g/mol=0.2mol,转移电子0.4mol,乙池中阳极发生的电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑,根据转移电子数目可知,生成氯气的物质的量为0.2mol,在标准状况下的体积为:0.2mol×22.4L/mol=4.48L;乙池中阴极发生的电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,当转移0.4mol电子时,溶液中生成的氢氧根离子的物质的量为0.4mol,氢氧根离子的物质的量浓度为:c(OH-)=0.4mol÷0.4L=1mol/L,则c(H+)=1×10-14mol/L,pH=14。
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