2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1 第三-四章复习习题
2024-12-18
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内容正文:
心有所向,如愿以偿
高二阶段复习(第三、四章)
1.下列事实不属于盐类水解应用的是( )
A.明矾、氯化铁晶体常用于净水
B.草木灰和铵态氮肥不能混合使用
C.实验室通常在HCl气氛中加热制
D.实验室制氢气时加入可加快反应速率
2.化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法正确的是( )
A.图甲:锂电池放电时,电解质中向锂电极迁移
B.图乙:负极的电极反应式为
C.图丙:锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D.图丁:电池放电过程中,稀硫酸的浓度不变
3.25℃时,下列事实不能证明是弱碱的是( )
A.溶液的
B.溶液中约为
C.将的溶液加水稀释10倍,所得溶液的
D.溶液恰好与盐酸完全反应
4.下列有关电化学的装置与阐述正确的是( )
A.图A是新型可充电双离子电池,充电时阴极区溶液增大
B.图B是模仿氯碱工业验证溶液(含酚酞)的电解产物
C.图C是阴极电保护法保护铁管道
D.图D是工业上常采用电解熔融金属氯化物来冶炼活泼金属单质(如钠、镁、铝等)
5.下列说法中正确的是( )
A.在100℃时,pH约为6的纯水呈酸性
B.将1mL1×10-6mol/L盐酸稀释至1000mL,所得溶液的pH为9
C.在常温下,当水电离出的c(H+)为1×10-13mol/L时,此溶液的pH可能为1或13
D.将pH=2的盐酸和醋酸各1mL分别稀释至100mL,所得醋酸的pH略大
6.下列说法正确的是( )
A.0.1mol/LHF溶液中存在平衡:,加水可使溶液中增大
B.向0.1mol/L弱酸HA溶液中通少量HCl气体,平衡逆向移动,溶液减小
C.等浓度的硫酸与盐酸分别与相同的锌片反应,初始反应的速率一样快
D.将0.1mol/L的氨水升温(不考虑氨水的挥发),氨水的pH下降
7.等物质的量浓度的下列六种溶液:① ② ③ ④ ⑤ ⑥,由大到小排列正确的是( )
A.⑤②④③①⑥ B.⑤④②③⑥① C.⑤④②①③⑥ D.④⑤②③⑥①
8.中和法生产的工艺流程如下:
已知:①的电离常数:,
②易风化。
下列说法错误的是( )
A.“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入溶液
B.“调pH”工序中X为NaOH或
C.“结晶”工序中溶液显酸性
D.“干燥”工序需在低温下进行
9.某学习小组查阅资料知氧化性:,设计了双液原电池,结构如下图所示。盐桥中装有琼脂与饱和溶液。下列说法正确的是( )
A.溶液A为溶液
B.乙烧杯中的电极反应式为
C.外电路的电流方向为从a到b
D.电池工作时,盐桥中的移向乙烧杯
10.烧杯A中盛放的溶液,烧杯B中盛放的溶液(两种溶液均足量),组成的装置如图所示。下列说法不正确的是( )
A.经过一段时间,B烧杯中溶液的质量减小
B.将B中右侧石墨改为铜电极,电极上发生的反应不变
C.当A烧杯中产生0.1mol气体时,B烧杯中产生气体的物质的量也为0.1mol
D.A装置中石墨电极有气泡产生但石墨电极不参与反应
11.如下图为甲醇燃料电池的工作原理示意图,下列有关说法不正确的是
A.该燃料电池工作过程中电子从a极通过负载流向b极
B.该燃料电池工作时电路中通过1mol电子时,标况下消耗的的体积为5.6L
C.Pt(a)电极的反应式为
D.该燃料电池工作时由b极室向a极室移动
12.利用光能源可以将CO2转化为重要的化工原料C2H4(电解质溶液为稀硫酸),同时可为制备次磷酸(H3PO2)提供电能,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.Y极为阴极
B.标准状况下,当Z极产生11.2 L O2时,可生成H3PO2的数目为NA
C.a、b、d为阳离子交换膜,c为阴离子交换膜
D.W极的电极反应式为2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O
13. 丙三酸是一种有机酸,用H3A表示。25 ℃时,向1 mol·L-1的H3A溶液中逐滴加入NaOH溶液,滴加过程中各种含A微粒物质的物质的量分数(δ)随溶液pH的变化曲线如图所示。下列相关说法错误的是( )
A.a点溶液中:c(H2A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
B.25 ℃时,H3A的第二步电离平衡常数的数量级为10-5
C.b点溶液中:c(Na+)+c(H+)=3c(H2A-)+3c(A3-)+c(OH-)
D.当该溶液中c(HA2-)=c(A3-)时,溶液中水电离出的c(H+)>10-7mol·L-1
14.下列说法正确的是( )
A.常温下,0.1mol/L的下列溶液①NH4Al(SO4)2;②NH4Cl;③NH3•H2O;④CH3COONH4;
⑤(NH4)2SO4中,c(NH4+)由大到小的顺序是:⑤>②>①>④>③
B.常温下,0.4mol/LHB溶液和0.2mol/LNaOH溶液等体积混合后溶液的pH=3,则混合溶液中离子浓度的大小顺序为:c(B﹣)>c(H+)>c(Na+)>c(OH﹣)。
C.常温下,将CH3COONa、HCl两溶液混合后,溶液呈中性,溶液中c(Na+)大于c(Cl﹣)
D.pH相等的下列溶液:a.CH3COOK、b.Na2CO3、c.NaOH,其物质的量浓度由小到大顺序为:c<a<b
15.下图为常温下和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图(;c(M)≤10-5mol/L可认为M离子沉淀完全),下列叙述正确的是( )
A.Fe(OH)3不能在酸性条件下存在
B.由点可求得Ksp[Fe(OH)3]=10-14.5
C.浓度为0.001 mol/L的Al3+在pH=4时沉淀完全
D.浓度均为的Al3+和Cu2+可通过分步沉淀进行分离
16.下,、和的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小组以为指示剂,用标准溶液分别滴定含水样、含水样。
已知:①为砖红色沉淀;
②相同条件下溶解度大于;
③时,,。
下列说法错误的是( )
A.曲线②为沉淀溶解平衡曲线
B.反应的平衡常数
C.滴定时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过
D.滴定达终点时,溶液中
17.(15分)河水是主要的饮用水源,污染物通过饮用水可直接毒害人体,也可通过食物链和农田灌溉间接危及人体健康。请回答下列问题。
已知在25℃和T℃时,水的电离平衡曲线如图所示:
(1)由图可知,则该温度T (填“>”“<”“=”)25℃。
(2)图中四点间的大小关系: (用A、B、C、D表示)。
(3)在新制氯水中加入少量固体,水的电离平衡移动 (填“向左”“向右”或“不”)。
(4)25℃时,0.1浓度的溶液与a醋酸溶液等体积混合后,醋酸的电离常数为 (用含a的式子表示)。
(5)T℃时,将的溶液与的溶液混合,若所得混合溶液的(忽略溶液混合时的体积变化),则溶液与溶液的体积比为 。
(6),25℃时,1.0溶液的约等于 (已知)。将浓度相等的与溶液等体积混合,判断溶液呈 (填“酸”、“碱”或“中”性,并结合有关数据解释原因: 。
18.(12分)草酸广泛分布在植物、动物和真菌体内。
(1)25℃,用溶液滴定溶液,得到滴定曲线如下图所示:
①图中标记的点,水的电离程度由大到小的顺序为 。
②n点+ =。
③向p点加氨水至中性,此时 (填“>”、“=”或“<”)。
(2)某小组同学从菠菜中提取了粗草酸晶体,配制成溶液。用酸性溶液滴定,测其纯度(杂质不参加反应)。
①当最后半滴溶液滴入锥形瓶, (填实验现象),且半分钟不变色,说明反应达到终点。
②三次实验数据如下:
实验序号
锥形瓶中草酸溶液体积
滴定管初始读数
滴定管终点读数
ⅰ
ⅱ
ⅲ
该粗品中草酸晶体的质量分数为 (保留3位有效数字)。
③下列操作使得测定结果偏高的是 (填标号)。
a.锥形瓶水洗后未用待测草酸溶液润洗
b.滴加溶液时,少量液体挂在锥形瓶内壁,未用洗瓶冲下
c.配制草酸溶液,定容后未振荡,取出上层溶液进行滴定
d.滴定前尖嘴无气泡,滴定结束后发现尖嘴有气泡
19.(12分)毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl2•2H2O的流程如图所示:
已知:①
离子
Ca2+
Mg2+
Fe3+
开始沉淀时的pH
11.9
9.1
1.9
完全沉淀时的pH
13.9
11.1
3.2
②Ksp(BaC2O4) = 1.6×10-7 Ksp(CaC2O4) = 2.3×10-9
(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是 。
(2)加入氨水调节pH=8可除去 (填离子符号),滤渣II中含有 (填化学式)。
(3)滤渣I在水中的的沉淀溶解平衡可表示为 。
(4)通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5 mol∙L-1时即为除杂完全,则Ca2+沉淀完全时溶液中[C2O]至少是 ,但加入H2C2O4溶液时应避免过量,原因是 。
20.(14分)某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时,观察到电流表的指针发生了偏转。
请回答下列问题:
(1)甲池为 (填“原电池”“电解池”或“电镀池”),通入CH3OH电极的电极反应式为 。
(2)乙池中总反应式为 。通电一段时间后,若使乙池恢复到通电前的状态(浓度一样),则可向其中加入适量的 (填化学式)物质。
(3)当乙池中B极质量增加5.40g时,甲池中理论上消耗O2的体积为 mL(标准状况下),丙池中 极析出 铜。
(4)若丙池中电极不变,将其溶液换成NaCl溶液,电键闭合一段时间后,甲池中溶液的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”,下同);丙池中溶液的pH将 。
(5)若在丙池中使铁件表面镀上铜,则C电极应改为 作电极(填电极的材料)。电镀前与电镀后相比:丙中溶液的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
21.(12分)氯碱工业是高能耗产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过30%。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如图所示,其中的电极未标出,所用的离子交换膜都只允许阳离子通过。已知:空气(除去CO2)中氧气的体积分数约为21%。
(1)电解池A在通电条件下反应的离子反应方程式为 。
(2)把X通入H2S溶液中,发生反应的离子方程式为 。
(3)电解池A中,阳离子交换膜的作用除了只允许阳离子通过外,还有:① ;② 。
(4)Y所含元素与氧元素构成原子个数比为1:1的化合物,该化合物能使酸性高锰酸钾溶液褪色,原因是 (离子方程式)。
(5)分析图可知:氢氧化钠的质量分数为a%、b%、c%,由大到小的顺序为 。
(6)标准状况下,若生成,则理论上消耗 L空气(结果保留一位小数)。
高二阶段复习(第三、四章)
1.下列事实不属于盐类水解应用的是
A.明矾、氯化铁晶体常用于净水
B.草木灰和铵态氮肥不能混合使用
C.实验室通常在HCl气氛中加热制
D.实验室制氢气时加入可加快反应速率
【答案】D
【详解】A.明矾中铝离子水解生成氢氧化铝胶体,氯化铁晶体中铁离子水解生成氢氧化铁胶体,胶体能吸附悬浮杂质,因此明矾、氯化铁晶体常用于净水,故A不符合题意;
B.碳酸根和铵根相互促进的双水解,因此草木灰和铵态氮肥不能混合使用,故B 不符合题意;
C.镁离子水解,实验室通常在HCl气氛中加热制,抑制镁离子水解,故C不符合题意;
D.实验室制氢气时加入可加快反应速率,先置换反应生成铜,形成原电池而加快反应速率,与水解无关,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
2.化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法正确的是( )
A.图甲:锂电池放电时,电解质中向锂电极迁移
B.图乙:负极的电极反应式为
C.图丙:锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D.图丁:电池放电过程中,稀硫酸的浓度不变
【答案】C
【详解】A.原电池中阳离子向正极迁移,甲为锂电池,负极为锂,Li+向正极多孔碳材料迁移,故A错误;
B.乙为纽扣电池,正极为Ag2O得电子发生还原反应,反应式为,负极为活泼金属锌单质,故B错误;
C.丙为锌锰干电池,锌筒作负极,发生氧化反应被溶解,导致锌筒变薄,故C正确;
D.丁为铅蓄电池,放电时的总反应为,使用一段时间后,硫酸溶液的浓度降低,故D错误;
故答案为C。
3.25℃时,下列事实不能证明是弱碱的是( )
A.溶液的
B.溶液中约为
C.将的溶液加水稀释10倍,所得溶液的
D.溶液恰好与盐酸完全反应
【答案】D
【解析】A.溶液,则阳离子发生水解,所以MOH是弱碱,A不符合;
B.溶液中约为说明发生部分电离,说明MOH是弱碱,B不符合;
C.将的MOH溶液稀释10倍,测得,说明稀释过程中继续电离,所以MOH是弱碱,C不符合;
D.溶液恰好与盐酸完全反应,不能说明MOH是弱碱, D符合;
故选D。
4.下列有关电化学的装置与阐述正确的是( )
A.图A是新型可充电双离子电池,充电时阴极区溶液增大
B.图B是模仿氯碱工业验证溶液(含酚酞)的电解产物
C.图C是阴极电保护法保护铁管道
D.图D是工业上常采用电解熔融金属氯化物来冶炼活泼金属单质(如钠、镁、铝等)
【答案】A
【详解】A.根据图象信息可知,放电时,Zn失电子,与氢氧根离子反应生成[Zn(OH)4]2-,作负极,充电时,原负极接电源负极作阴极,对应阴极区[Zn(OH)4]2-得电子生成Zn和OH-,pH增大,A正确;
B.该装置目的为用碘化钾淀粉溶液检验生成的氯气,用小试管收集并检验生成的氢气,左侧电极附近溶液变红检验生成的氢氧化钠,因此左侧铁棒应作阴极,右侧电极作阳极,电流方向:阳极→阴极,图示装置电子方向有误,B错误;
C.形成电解池,铁管道连接电源正极做阳极,铁失电子铁管道被腐蚀,C错误;
D.氯化铝为共价化合物,熔融态不导电,电解熔融的氯化铝无法冶炼铝,工业电解熔融的氧化铝制取铝,D错误;
5.下列说法中正确的是( )
A.在100℃时,pH约为6的纯水呈酸性
B.将1mL1×10-6mol/L盐酸稀释至1000mL,所得溶液的pH为9
C.在常温下,当水电离出的c(H+)为1×10-13mol/L时,此溶液的pH可能为1或13
D.将pH=2的盐酸和醋酸各1mL分别稀释至100mL,所得醋酸的pH略大
【答案】C
【解析】A.在100°C时,水中c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L,pH约为6的纯水呈中性,A错误;
B.将1mL1×10-6mol/L的盐酸稀释至1000mL,所得溶液的pH接近于7,B错误;
C.在常温下,当水电离出的c(H+)为1×10-13mol/L时,水的电离被抑制,如加入酸,溶液中c(H+)=10-1mol/L,pH =1,如加入碱,溶液中c(H+)=10-13mol/L,pH=13,C正确;
D.1mLpH=2的盐酸稀释至100mL,氢离子浓度变为10-4mol/L,溶液pH=4,加水稀释,醋酸的电离平衡正向移动,氢离子的物质的量增大,故1mLpH =2的醋酸稀释至100mL,氢离子浓度大于10-4mol/L,溶液pH<4,D错误;
故选C。
6.下列说法正确的是( )
A.0.1mol/LHF溶液中存在平衡:,加水可使溶液中增大
B.向0.1mol/L弱酸HA溶液中通少量HCl气体,平衡逆向移动,溶液减小
C.等浓度的硫酸与盐酸分别与相同的锌片反应,初始反应的速率一样快
D.将0.1mol/L的氨水升温(不考虑氨水的挥发),氨水的pH下降
【答案】A
【解析】A.,当HF溶液加水不断稀释,促进电离,但减小,Ka(HF)不变,则增大,故A正确;
B.弱酸HA溶液中存在平衡:,向溶液中通少量HCl气体,增大,平衡逆向移动,最终溶液中比原来大,故B错误;
C.硫酸为二元酸,盐酸为一元酸,等浓度的稀硫酸与盐酸中氢离子浓度前者大,分别与相同的锌片反应,初始反应的速率前者快,故C错误;
D.电离吸热,升温c(OH−)增大,pH增大,故D错误;
故选A。
7.等物质的量浓度的下列六种溶液:① ② ③ ④ ⑤ ⑥,由大到小排列正确的是( )
A.⑤②④③①⑥ B.⑤④②③⑥① C.⑤④②①③⑥ D.④⑤②③⑥①
【答案】C
【详解】⑤因完全电离呈强碱性,④、 ②因微弱水解呈弱碱性,醋酸酸性大于碳酸,按“越弱越水解” 知:④碱性大于 ②;①因部分电离呈弱酸性, ③与 ⑥均能完全电离出氢离子呈强酸性,但硫酸是二元强酸故酸性更强,碱性越强氢氧根浓度越大pH越大,酸性越强氢离子浓度越大pH越小,则由大到小排列⑤④②①③⑥;
选C。
8.中和法生产的工艺流程如下:
已知:①的电离常数:,
②易风化。
下列说法错误的是( )
A.“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入溶液
B.“调pH”工序中X为NaOH或
C.“结晶”工序中溶液显酸性
D.“干燥”工序需在低温下进行
【答案】C
【详解】:A.铁是较活泼金属,可与反应生成氢气,故“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入溶液,A项正确;B.若“中和”工序加入过量,则需要加入酸性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入;若“中和”工序加入过量,则需要加入碱性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入NaOH,所以“调pH”工序中X为NaOH或,B项正确;C.“结晶”工序中的溶液为饱和溶液,由已知可知的,,则的水解常数,由于,则的水解程度大于电离程度,溶液显碱性,C项错误;D.由于易风化失去结晶水,故“干燥”工序需要在低温下进行,D项正确;故选C。
9.某学习小组查阅资料知氧化性:,设计了双液原电池,结构如下图所示。盐桥中装有琼脂与饱和溶液。下列说法正确的是( )
A.溶液A为溶液
B.乙烧杯中的电极反应式为
C.外电路的电流方向为从a到b
D.电池工作时,盐桥中的移向乙烧杯
【答案】B
【分析】根据题意可知,氧化性>Fe3+,则在原电池反应中,乙烧杯中含有高锰酸钾,因此在b电极得电子,b电极为正极,则溶液A含有Fe2+,Fe2+在a电极失电子,a电极为负极,据此作答。
【详解】A.由分析可知,Fe2+在a电极失电子,则溶液A含有Fe2+,故A错误;
B.乙烧杯中(b电极)发生还原反应,Mn元素的化合价降低,电极反应式为,故B正确;
C.根据分析可知,a电极为负极,b电极为正极,电流由正极沿导线流入负极,则电流从b经过外电路流向a,故C错误;
D.电池工作时,乙池消耗、H+,阳离子消耗更多,则盐桥中K+移向乙池,甲池Fe2+失电子生成Fe3+,正电荷数增多,则盐桥中的移向甲烧杯,故D错误;
故答案选B。
10.烧杯A中盛放的溶液,烧杯B中盛放的溶液(两种溶液均足量),组成的装置如图所示。下列说法不正确的是( )
A.经过一段时间,B烧杯中溶液的质量减小
B.将B中右侧石墨改为铜电极,电极上发生的反应不变
C.当A烧杯中产生0.1mol气体时,B烧杯中产生气体的物质的量也为0.1mol
D.A装置中石墨电极有气泡产生但石墨电极不参与反应
【答案】B
【分析】烧杯A中有自发进行的氧化还原反应:Fe+2H+=Fe2++H2,所以A为原电池,且Fe为负极,石墨为正极,烧杯B为电解池,左侧C棒与原电池负极相连为阴极,右侧石墨棒与原电池正极相连为阳极。
【详解】A.根据分析可知烧杯B为电解池,阳极上Cl-放电生成Cl2,阴极Cu2+放电生成Cu单质,B烧杯中溶液的质量减小,A正确;
B.将右侧石墨电极换成Cu电极后,Cu为活性电极,在阳极会发生氧化反应,其电极方程式变为Cu-2e-=Cu2+,B错误;
C.烧杯A中产生0.1mol氢气时,转移0.2mol电子,B烧杯阳极上发生2Cl-2e-=Cl2,阴极不产生气体,所以也产生0.1mol气体,C正确;
D.烧杯A中C棒为正极,电极反应为2H++2e-= H2,所以石墨电极有气泡产生但石墨电极不参与反应,D正确;
综上所述,答案为B。
11.如下图为甲醇燃料电池的工作原理示意图,下列有关说法不正确的是
A.该燃料电池工作过程中电子从a极通过负载流向b极
B.该燃料电池工作时电路中通过1mol电子时,标况下消耗的的体积为5.6L
C.Pt(a)电极的反应式为
D.该燃料电池工作时由b极室向a极室移动
【答案】D
【分析】在甲醇燃料电池中,燃料甲醇失电子发生氧化反应生成二氧化碳,a是负极;氧气得电子发生还原反应生成水,b是正极。
【详解】A.a是负极、b是正极,工作过程中电子从a极通过负载流向b极,故A正确
B.根据,该燃料电池工作时电路中通过1mol电子时,消耗0.25mol氧气,则标况下消耗的体积为5.6L,故B正确;
C.甲醇在负极失电子发生氧化反应生成二氧化碳,则电极的反应式为,故C正确;
D.a是负极、b是正极,该燃料电池工作时由a极室向b极室移动,故D错误;
答案选D。
12.利用光能源可以将CO2转化为重要的化工原料C2H4(电解质溶液为稀硫酸),同时可为制备次磷酸(H3PO2)提供电能,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.Y极为阴极
B.标准状况下,当Z极产生11.2 L O2时,可生成H3PO2的数目为NA
C.a、b、d为阳离子交换膜,c为阴离子交换膜
D.W极的电极反应式为2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O
【答案】B
【分析】左侧为原电池,右侧为电解池;左侧Z极上发生氧化反应2H2O-4e-=O2+4H+是原电池负极,W极上发生还原反应2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O是原电池正极,电解质溶液中H+由左到右穿过a膜;右侧Y极连接原电池负极(Z极),是电解池阴极,发生还原反应2H2O+2e-=H2+2OH-,X极连接原电池正极(W极),是电解池阳极,发生氧化反应2H2O-4e-=O2+4H+,原料室中Na+通过d膜进入N室保证电荷守恒,通过c膜进入产品室,M室中生成的H+通过b膜进入产品室,H+与按个数比1﹕1生成H3PO2。
【详解】A.右侧Y极连接原电池负极(Z极),是电解池阴极,故A正确;
B.Z极上的电极反应为:2H2O-4e-=O2+4H+,标准状况下,11.2LO2物质的量是0.5mol,转移电子2mol,则X极上反应也应失去电子2mol,生成2molH+,最终生成2molH3PO2,其数目为2NA,故B错误;
C.由于电解过程中电解质溶液中H+由左到右穿过a膜,原料室中Na+通过d膜进入N室保证电荷守恒,通过c膜进入产品室,M室中生成的H+通过b膜进入产品室,则a、b、d膜均过阳离子,c膜过阴离子,故C正确;
D.W极为原电池的正极,其电极反应式为:2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O,故D正确;
13. 6.丙三酸是一种有机酸,用H3A表示。25 ℃时,向1 mol·L-1的H3A溶液中逐滴加入NaOH溶液,滴加过程中各种含A微粒物质的物质的量分数(δ)随溶液pH的变化曲线如图所示。下列相关说法错误的是( )
A.a点溶液中:c(H2A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
B.25 ℃时,H3A的第二步电离平衡常数的数量级为10-5
C.b点溶液中:c(Na+)+c(H+)=3c(H2A-)+3c(A3-)+c(OH-)
D.当该溶液中c(HA2-)=c(A3-)时,溶液中水电离出的c(H+)>10-7mol·L-1
分析:选D。由曲线分析可知,a点溶液中c(H3A)=c(H2A-),b点溶液中c(HA2-)=c(H2A-),c点溶液中c(HA2-)=c(A3-)。a点H3A和H2A-的物质的量分数相同,浓度相同,溶液显酸性,溶液中:c(H2A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故A正确;25 ℃时,H3A的第二步电离平衡常数Ka2=,c(HA2-)=c(H2A-)时,pH=4.58,则Ka2=10-4.58,数量级为10-5,故B正确;b点溶液中c(HA2-)=c(H2A-),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(H2A-)+2c(HA2-)+3c(A3-)+c(OH-)=3c(H2A-)+3c(A3-)+c(OH-),故C正确;当该溶液中c(HA2-)=c(A3-)时,溶液的pH=5.83,c(H+)=10-5.83,此时溶液中的氢离子主要是HA2-电离产生的,所以c(H+)水=c(OH-)水= =10-8.17 mol·L-1<10-7mol·L-1,故D错误。
14.5.下列说法正确的是( )
A.常温下,0.1mol/L的下列溶液①NH4Al(SO4)2;②NH4Cl;③NH3•H2O;④CH3COONH4;
⑤(NH4)2SO4中,c(NH4+)由大到小的顺序是:⑤>②>①>④>③
B.常温下,0.4mol/LHB溶液和0.2mol/LNaOH溶液等体积混合后溶液的pH=3,则混合溶液中离子浓度的大小顺序为:c(B﹣)>c(H+)>c(Na+)>c(OH﹣)。
C.常温下,将CH3COONa、HCl两溶液混合后,溶液呈中性,溶液中c(Na+)大于c(Cl﹣)
D.pH相等的下列溶液:a.CH3COOK、b.Na2CO3、c.NaOH,其物质的量浓度由小到大顺序为:c<a<b
15.下图为常温下和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图(;c(M)≤10-5mol/L可认为M离子沉淀完全),下列叙述正确的是( )
A.Fe(OH)3不能在酸性条件下存在
B.由点可求得Ksp[Fe(OH)3]=10-14.5
C.浓度为0.001 mol/L的Al3+在pH=4时沉淀完全
D.浓度均为的Al3+和Cu2+可通过分步沉淀进行分离
【答案】D
【解析】A.由图可知,铁离子浓度为10—5.5mol/L时,氢氧化铁已经完全沉淀,溶液的pH为3,说明氢氧化铁能在酸性条件下存在,故A错误;
B.由图可知,pH为2时,溶液中铁离子浓度为10—2.5mol/L,则氢氧化铁的溶度积Ksp[Fe(OH)3]=10-2.5×(10—12)3=10-38.5,故B错误;
C.由图可知,铝离子浓度为10—5mol/L时,溶液pH大于4,说明溶液pH为4时,铝离子不能沉淀完全,故C错误;
D.由图可知,pH为4时,溶液中铁离子浓度为10—3mol/L,则氢氧化铝的溶度积Ksp[Al(OH)3]=10-3×(10—10)3=10-33,同理可知,氢氧化铜的溶度积Ksp[Cu(OH)2]=10-3.5×(10—8)2=10-19.5,铝离子完全沉淀时,溶液中氢氧根离子浓度为≈10—9.3mol/L,则氢氧化铜的浓度熵Qc[Cu(OH)2]=10-2×(10—9.3)2=10-20.6<10-19.5,溶液中没有氢氧化铜沉淀生成,所以浓度均为的铝离子和铜离子可通过分步沉淀进行分离,故D正确;
故选D。
16.下,、和的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小组以为指示剂,用标准溶液分别滴定含水样、含水样。
已知:①为砖红色沉淀;
②相同条件下溶解度大于;
③时,,。
下列说法错误的是( )
A.曲线②为沉淀溶解平衡曲线
B.反应的平衡常数
C.滴定时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过
D.滴定达终点时,溶液中
【答案】:D
【解析】:由以上分析可知,曲线②表示AgCl沉淀溶解平衡曲线,A正确;该反应的平衡常数,B正确;沉淀完全时,才能开始沉淀,当离子浓度小于时可视为沉淀完全,当沉淀完全时,溶液中,由可知,生成沉淀时,故滴定时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过,C正确;滴定达终点时,溶液中同时存在沉淀,则溶液中,D错误。
17.(15分)河水是主要的饮用水源,污染物通过饮用水可直接毒害人体,也可通过食物链和农田灌溉间接危及人体健康。请回答下列问题。
已知在25℃和T℃时,水的电离平衡曲线如图所示:
(1)由图可知,则该温度T (填“>”“<”“=”)25℃。
(2)图中四点间的大小关系: (用A、B、C、D表示)。
(3)在新制氯水中加入少量固体,水的电离平衡移动 (填“向左”“向右”或“不”)。
(4)25℃时,0.1浓度的溶液与a醋酸溶液等体积混合后,醋酸的电离常数为 (用含a的式子表示)。
(5)T℃时,将的溶液与的溶液混合,若所得混合溶液的(忽略溶液混合时的体积变化),则溶液与溶液的体积比为 。
(6),25℃时,1.0溶液的约等于 (已知)。将浓度相等的与溶液等体积混合,判断溶液呈 (填“酸”、“碱”或“中”性,并结合有关数据解释原因: 。
【答案】(1)> (2) (3)向右 (4) (5)9∶1
(6) 1.7 酸 酸的电离常数为,F-水解常数,酸的电离程度大于的水解程度,所以溶液显酸性
【解析】(1)水的电离是吸热过程,温度升高,促进水的电离,水的离子积增大,25℃时,,温度T时,,故T>25℃;
(2)Kw只受温度的影响,温度越高Kw越大,故图中四点Kw间的大小关系:B>A=C=D;
(3)在新制氯水中加入少量NaCl固体,氯离子浓度增大,使得平衡逆向移动,则氢离子浓度减小,对水的电离抑制作用减弱,故水的电离平衡向右移动;
(4)25℃时,0.1NaOH溶液与amol/L醋酸溶液等体积混合后pH=7,则溶液中,依据电荷守恒得,,依据元素守恒得,醋酸的电离平衡常数;
(5)如图可知,T℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得溶液pH=7,则NaOH过量,溶液显碱性,设H2SO4溶液与NaOH溶液的体积比为a∶b,,解得a∶b=9∶1;
(6)25℃时,HF电离程度较小,所以存在c(F-)≈c(H+),c(HF) ≈1.0mol/L,则c(H+)≈,溶液的pH=-lg0.02=1.7;,说明HF电离程度大于F-水解程度,所以HF和NaF等浓度混合溶液呈酸性。
18.(12分)草酸广泛分布在植物、动物和真菌体内。
(1)25℃,用溶液滴定溶液,得到滴定曲线如下图所示:
①图中标记的点,水的电离程度由大到小的顺序为 。
②n点+ =。
③向p点加氨水至中性,此时 (填“>”、“=”或“<”)。
(2)某小组同学从菠菜中提取了粗草酸晶体,配制成溶液。用酸性溶液滴定,测其纯度(杂质不参加反应)。
①当最后半滴溶液滴入锥形瓶, (填实验现象),且半分钟不变色,说明反应达到终点。
②三次实验数据如下:
实验序号
锥形瓶中草酸溶液体积
滴定管初始读数
滴定管终点读数
ⅰ
ⅱ
ⅲ
该粗品中草酸晶体的质量分数为 (保留3位有效数字)。
③下列操作使得测定结果偏高的是 (填标号)。
a.锥形瓶水洗后未用待测草酸溶液润洗
b.滴加溶液时,少量液体挂在锥形瓶内壁,未用洗瓶冲下
c.配制草酸溶液,定容后未振荡,取出上层溶液进行滴定
d.滴定前尖嘴无气泡,滴定结束后发现尖嘴有气泡
【答案】(1)
(2) 溶液恰好由无色变粉红色 84.4 b
【详解】(1)①由图可知,m点时与恰好完全反应生成强碱弱酸盐,能促进水的电离,n点时溶液显中性,水的电离不受影响,p点时溶液显酸性,抑制水的电离,所以水的电离程度由大到小的顺序为:;
②n点溶液中pH=7.0,c(H+)= c(OH-),而溶液中存在电荷守恒,所以;
③用溶液滴定溶液,至p点消耗酸40mL,则得到溶液,p点为溶液,溶液呈酸性,说明电离大于水解,加入氨水至中性,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)+c()=2c()+c()+c(OH-),溶液呈中性,氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同,则有①c(Na+)+c()=2c()+c(),物料守恒有②c(Na+)=c()+c()+c(),将①式减去②得c()=c()-c(),故<;
(2)①采用酸性溶液滴定该草酸溶液,滴定终点时溶液会呈现高锰酸钾的颜色,因此当滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液,溶液恰好由无色变粉红色,且半分钟内不变化,说明反应达到终点;
②三次滴定消耗酸性高锰酸钾的体积分别为20.12mL、21.50mL、20.08mL,第二次数据偏差太大,舍去,平均体积为20.10mL,,滴定过程中涉及的反应为,则粗草酸晶体中,粗草酸中含草酸晶体的质量分数为;
③a.锥形瓶水洗后未用待测草酸溶液润洗,对实验没有影响,所测结果无影响,故a不符合题意;
b.滴加溶液时,少量液体挂在锥形瓶内壁,未用洗瓶冲下,导致滴入的溶液体积偏大,结果偏高,故b符合题意;
c.如果配制好的溶液未经充分振荡就直接取出上层溶液进行滴定,则液体上面的部分以蒸馏水为主,取出的上层溶液浓度偏低,滴定时消耗的高锰酸钾的量偏少,导致测定结果偏低,故c不符合题意;
d.滴定前尖嘴无气泡,滴定结束后发现尖嘴有气泡,由于气泡占有一定的体积,使得计算所得的消耗高锰酸钾的体积偏小,会使实验结果偏小,故d不符合题意;
故选b。
19.(12分)毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl2•2H2O的流程如图所示:
已知:①
离子
Ca2+
Mg2+
Fe3+
开始沉淀时的pH
11.9
9.1
1.9
完全沉淀时的pH
13.9
11.1
3.2
②Ksp(BaC2O4) = 1.6×10-7 Ksp(CaC2O4) = 2.3×10-9
(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是 。
(2)加入氨水调节pH=8可除去 (填离子符号),滤渣II中含有 (填化学式)。
(3)滤渣I在水中的的沉淀溶解平衡可表示为 。
(4)通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5 mol∙L-1时即为除杂完全,则Ca2+沉淀完全时溶液中[C2O]至少是 ,但加入H2C2O4溶液时应避免过量,原因是 。
【答案】(1)增大接触面积,从而加快反应速率和提高浸取率
(2) Fe3+ Mg(OH)2、Ca(OH)2
(3)
(4) H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀,产率降低
【分析】制备BaCl2•2H2O的流程:毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),加盐酸溶解,碳酸钡和盐酸反应:BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O,加入氨水,调pH为8,Fe3+完全沉淀时的pH为3.2,只有Fe3+完全沉淀,滤渣I为Fe(OH)3,溶液中主要含Ca2+、Mg2+、Ba2+,加入氢氧化钠调节pH=12.5,Ca2+完全沉淀时的pH为13.9,Mg2+完全沉淀时的pH为11.1,Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀,滤渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2;溶液中主要含Ca2+、Ba2+,加入H2C2O4,得到CaC2O4沉淀,除去Ca2+,蒸发浓缩冷却结晶得到BaCl2•2H2O;
【详解】(1)化学反应的速率与反应物的接触面积有关,毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,可以增大反应物的接触面积,增大反应速率和提高浸取率,故答案为:增大接触面积,从而加快反应速率和提高浸取率;
(2)根据流程图和表中数据可知:Fe3+完全沉淀时的pH为3.2,加入氨水,调pH为8,Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3,Fe3+完全沉淀,滤渣1为Fe(OH)3,加入氢氧化钠调节PH=12.5,Ca2+完全沉淀时的pH为13.9,Mg2+完全沉淀时的pH为11.1,Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀,滤渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2;
(3)滤渣I为Fe(OH)3,在水中的的沉淀溶解平衡可表示为;
(4)已知 Ksp(CaC2O4) = 2.3×10-9,Ca2+沉淀完全时离子浓度小于1.0×10-5 mol∙L-1,溶液中[]至少是,溶液中主要含Ca2+、Ba2+,已知Ksp(BaC2O4) = 1.6×10-7、Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9,易形成CaC2O4沉淀,加入H2C2O4时应避免过量,防止CaC2O4沉淀完全后,过量的H2C2O4会导致生成BaC2O4沉淀,产率降低。
20.(14分)(24-25高二上·福建莆田·阶段检测)某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时,观察到电流表的指针发生了偏转。
请回答下列问题:
(1)甲池为 (填“原电池”“电解池”或“电镀池”),通入CH3OH电极的电极反应式为 。
(2)乙池中总反应式为 。通电一段时间后,若使乙池恢复到通电前的状态(浓度一样),则可向其中加入适量的 (填化学式)物质。
(3)当乙池中B极质量增加5.40g时,甲池中理论上消耗O2的体积为 mL(标准状况下),丙池中 极析出 铜。
(4)若丙池中电极不变,将其溶液换成NaCl溶液,电键闭合一段时间后,甲池中溶液的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”,下同);丙池中溶液的pH将 。
(5)若在丙池中使铁件表面镀上铜,则C电极应改为 作电极(填电极的材料)。电镀前与电镀后相比:丙中溶液的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) 原电池 CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O
(2) 4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑ Ag2O或Ag2CO3
(3) 280 D 1.6
(4) 减小 增大
(5) Cu或铜 不变
【分析】由题干图示信息可知,甲池为甲醇燃料电池,通O2的一极为正极,电极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-,通甲醇的一极为负极,电极反应为:CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O;乙池为电解池,石墨电极A为阳极,电极反应为:2H2O-4e-=4H++O2↑,Ag电极B为阴极,电极反应为:Ag++e-=Ag;丙池为电解池,电极C为阳极,电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,电极D为阴极,电极反应为:Cu2++2e-=Cu,据此分析解题。
【详解】(1)由分析可知,甲池为原电池,通入CH3OH电极为负极,该电极的电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O,故答案为:原电池;CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O;
(2)由分析可知,乙池为电解池,石墨电极A为阳极,电极反应为:H2O-4e-=4H++O2↑,Ag电极B为阴极,电极反应为:Ag++e-=Ag,故乙池中总反应式为:4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑,由此可知电解中从溶液中析出4molAg的同时析出1molO2,故通电一段时间后,若使乙池恢复到通电前的状态(浓度一样),则可向其中加入适量的Ag2O或Ag2CO3等物质,故答案为:4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑;Ag2O或Ag2CO3;
(3)由分析可知,乙池中Ag电极B为阴极,电极反应为:Ag++e-=Ag,则当乙池中B极质量增加5.40g时,电路上通过的电子的物质的量为:=0.05mol,而甲池为甲醇燃料电池,通O2的一极为正极,电极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-,根据电子守恒可知,甲池中理论上消耗O2的在标准状况下的体积为=280mL,丙池为电解池,电极C为阳极,电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,电极D为阴极,电极反应为:Cu2++2e-=Cu,丙池中D极析出=1.6铜,故答案为:280;D;1.6;
(4)由分析可知,甲池为甲醇燃料电池,通O2的一极为正极,电极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-,通甲醇的一极为负极,电极反应为:CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O,则甲池总反应为:2CH3OH+3O2+4OH-=2+6H2O,电键闭合一段时间后,甲池中溶液的pH将减小;若丙池中电极不变,将其溶液换成NaCl溶液,则丙池的电解反应式为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,故丙池中溶液的pH将增大;故答案为:减小;增大;
(5)由分析可知,丙池中C电极为阳极,D电极为阴极,故若在丙池中使铁件表面镀上铜,则C电极应改为Cu作电极,则此时阳极电极反应为:Cu-2e-=Cu2+,阴极电极反应为:Cu2++2e-=Cu,根据电子守恒可知,电镀前与电镀后相比,丙中溶液CuCl2浓度不变,故溶液的pH将不变,故答案为:Cu;不变。
21.(12分)(24-25高二上·河南南阳·阶段检测)氯碱工业是高能耗产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过30%。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如图所示,其中的电极未标出,所用的离子交换膜都只允许阳离子通过。已知:空气(除去CO2)中氧气的体积分数约为21%。
(1)电解池A在通电条件下反应的离子反应方程式为 。
(2)把X通入H2S溶液中,发生反应的离子方程式为 。
(3)电解池A中,阳离子交换膜的作用除了只允许阳离子通过外,还有:① ;② 。
(4)Y所含元素与氧元素构成原子个数比为1:1的化合物,该化合物能使酸性高锰酸钾溶液褪色,原因是 (离子方程式)。
(5)分析图可知:氢氧化钠的质量分数为a%、b%、c%,由大到小的顺序为 。
(6)标准状况下,若生成,则理论上消耗 L空气(结果保留一位小数)。
【答案】(1)
(2)Cl2+H2S=S+2H++2Cl-
(3) 阻止氢氧根离子进入阳极室与氯气发生副反应 阻止阳极产生的氯气与阴极产生的氢气混合发生爆炸
(4)
(5) b%>a%>c%;
(6)53.3
【分析】B是燃料电池,右侧通空气的为正极,左侧为负极,则Y为H2,因此电解池的右侧为阴极,左侧为阳极;
【详解】(1)氯碱工业电解饱和食盐水的离子方程式为:;
(2)X为Cl2,通入H2S溶液中,发生反应的离子方程式为Cl2+H2S=S+2H++2Cl-,
(3)电解池中,阳离子交换膜的作用除了只允许正离子通过外,还有①阻止氢氧根离子进入阳极室与氯气发生副反应;②阻止阳极产生的氯气与阴极产生的氢气混合发生爆炸;
(4)H2所含元素即H与氧元素构成原子个数比为1:1的化合物为H2O2,与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为:;
(5)燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过,而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-,所以反应后氢氧化钠的浓度升高,即a%小于b%,电解池中负右侧是阴极,水中的氢离子得到电子变为H2,溶液中产生氢氧根,钠离子从左侧移向右侧,使NaOH浓度增大,所以a%>c%,故 b%>a%>c%;
(6)标准状况下,若生成,则电路中转移的电子为2mol,则燃料电池消耗的氧气为11.2L,需要的空气体积为53.3L。
1.锌溴液流电池用溴化锌溶液作电解液,并在电池间不断循环。下列有关说法正确的是( )
A.充电时n接电源的负极,Zn2+通过阳离子交换膜由左侧流向右侧
B.放电时每转移1 mol电子,负极区溶液质量减少65 g
C.充电时阴极的电极反应式为Br2+2e-===2Br-
D.若将阳离子交换膜换成阴离子交换膜,放电时正、负极也随之改变
答案 A
解析 充电时n接电源的负极,Zn2+通过阳离子交换膜向阴极定向迁移,故由左侧流向右侧,A正确;放电时,负极Zn溶解生成Zn2+,Zn2+通过阳离子交换膜向正极定向迁移,故负极区溶液质量不变,B错误;充电时阴极的电极反应式为Zn2++2e-===Zn,C错误;若将阳离子交换膜换成阴离子交换膜,放电时正、负极不会改变,Zn仍是负极,D错误。
2.由相同金属电极及其不同浓度的盐溶液组成的电池,称浓差电池,电子由溶液浓度较小的一极经外电路流向浓度较大的一极。如图所示装置中,X电极与Y电极初始质量相等。进行实验时,先闭合K2,断开K1,一段时间后,再断开K2,闭合K1,即可形成浓差电池,电流表指针偏转。下列不正确的是( )
A.充电前,该电池两电极存在电势差
B.放电时,右池中的NO通过离子交换膜移向左池
C.充电时,当外电路通过0.1 mol电子时,两电极的质量差为21.6 g
D.放电时,电极Y为电池的正极
答案 A
解析 充电前,左右两池浓度相同,该电池两电极不存在电势差,故A错误;放电时,电子由溶液浓度较小的一极流向浓度较大的一极,则X是负极、Y是正极,右池中的NO通过离子交换膜移向左池,故B正确;充电时,当外电路通过0.1 mol电子时,X电极生成0.1 mol Ag,Y电极消耗0.1 mol Ag,所以两电极的质量差为21.6 g,故C正确;电子由溶液浓度较小的一极经外电路流向浓度较大的一极,充电后左池浓度小于右池,所以放电时,电极Y为电池的正极,故D正确。
7.一种三室微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化,其工作原理如图所示,图中有机废水中的有机物可用C6H10O5表示。下列有关说法不正确的是( )
A.Cl-由中间室移向左室
B.X气体为CO2
C.处理后的含NO废水的pH降低
D.电路中每通过4 mol电子,产生X气体的体积在标准状况下为22.4 L
答案 C
解析 该原电池中,NO得电子发生还原反应,则装置中右边电极是正极,电极反应为2NO+10e-+12H+===N2↑+6H2O,装置左边电极是负极,负极上有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳。放电时,电解质溶液中Cl-移向负极室(左室),A、B项正确;根据正极的电极反应式可知H+参加反应导致溶液酸性减弱,溶液的pH增大,C项错误;根据负极上电极反应为C6H10O5-24e-+7H2O===6CO2↑+24H+,可知电路中每通过4 mol电子,产生标准状况下X气体的体积为(×6×22.4) L=22.4 L,D项正确。
4.科学家设计出质子膜H2S燃料电池,实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜H2S燃料电池的结构示意图如图所示。下列说法错误的是( )
A.电极a为电池的负极
B.电极b上发生的电极反应:O2+4H++4e-===2H2O
C.电路中每通过4 mol电子,在正极消耗44.8 L H2S
D.每17 g H2S参与反应,有1 mol H+经质子膜进入正极区
答案 C
解析 根据题意可知,该电池为燃料电池,根据燃料电池的特点,通氧气的一极为正极,故电极b为正极,电极a为负极,A项正确;从装置图可以看出,电池总反应为2H2S+O2===S2+2H2O,电路中每通过4 mol电子,负极应该有2 mol H2S反应,并且题目中没有给出气体所处的状况,所以不一定是44.8 L,故C错误;17 g H2S即0.5 mol,参与反应会转移1 mol电子,可知有1 mol H+经质子膜进入正极区,故D正确。
7.某污水处理厂利用微生物电池将镀铬废水中的Cr2O催化还原,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.电池工作过程中电子由a极流向b极
B.b极反应式:Cr2O+6e-+14H+===2Cr3++7H2O
C.电池工作过程中a极区附近溶液的pH增大
D.每处理1 mol Cr2O,可生成33.6 L(标况下)CO2
答案 C
解析 由图分析知,a极CH3COOH转化为CO2和H+,发生氧化反应,为负极,b极Cr2O和H+转化为Cr3+,发生还原反应,为正极。A项,电子由负极流向正极,正确;C项,由a极反应式知生成H+,故c(H+)增大,pH减小,错误;D项,1 mol Cr2O转化为Cr3+得6 mol e-,CH3COOH转化为CO2每生成1 mol CO2失4 mol e-,故每处理1 mol Cr2O生成CO2的物质的量为 mol,标况下为33.6 L,正确。
4.电化学在我们的生产生活中占有越来越重要的地位。
(1)①燃料电池是一种绿色环保、高效的化学电源。如图为甲醇燃料电池,则负极反应式为_______。
②用甲醇燃料电池电解300mL饱和食盐水,则电解的化学方程式为_______。电解一段时间后,当溶液的pH值为13时,消耗O2的质量为_______g。(忽略溶液体积变化,不考虑损耗)
③用甲醇燃料电池电解2L1mol/L硫酸铜溶液,一段时间后:两极共收集到标准状况下的气体89.6L,则电路中共转移_______mol电子。
(2)如图,甲池工作时,NO2转变成绿色硝化剂Y,Y是N2O5,可循环使用,则石墨Ⅱ附近发生的电极反应式为_______。
【答案】CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 0.24g 8 O2+4e-+2N2O5=4
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