18.用酸性氫氧燃料電池為電源進行電解的實驗裝置示意圖如圖所示.下列說法中,正確的是( 。
A.燃料電池工作時,正極反應為:O2+4H+-4e-═2H2O
B.a極是粗銅,b極是純銅,CuSO4溶液作電解質溶液時,CuSO4溶液濃度保持不變
C.a、b兩極均是石墨,CuSO4溶液作電解質溶液時,在相同條件下a極產(chǎn)生的氣體與電池中消耗的H2體積相等
D.a極是銅,b極是鐵,NaCl溶液作電解質溶液時鐵受到保護,腐蝕速率減慢

分析 左邊裝置是氫氧燃料電池,原電池放電時,燃料失電子發(fā)生氧化反應,所以投放燃料的電極為負極,投放氧化劑的電極為正極,正極上氧氣得電子生成水,正極反應為:O2+4e-+4H+=2H2O;右邊裝置有外接電源,所以是電解池,連接負極的b電極是陰極,連接正極的a電極是陽極,陽極上失電子發(fā)生氧化反應,陰極上得電子發(fā)生還原反應,結合電解反應解答.

解答 解:A.因該燃料電池是在酸性電解質中工作,正極上氧氣得電子生成水,所以正極反應為:O2+4e-+4H+=2H2O,故A錯誤;
B.a(chǎn)極是粗銅,b極是純銅,CuSO4溶液作電解質溶液時,a極上Cu及銅中活潑性較強的金屬失電子形成陽離子,而b極上只析出Cu,所以CuSO4溶液濃度減小,故B錯誤;
C.電解CuSO4溶液時,a極產(chǎn)生的氣體為O2,產(chǎn)生1molO2需4mol電子,所以需要燃料電池的2molH2,二者的體積并不相等,故C錯誤;
D.a(chǎn)極是銅,b極是鐵,NaCl溶液作電解質溶液時,F(xiàn)e與負極相連作陰極,陰極上溶液中的陽離子反應,而Fe不反應,所以鐵受到保護,腐蝕速率減慢,故D正確;
故選D.

點評 本題考查原電池和電解池知識,題目難度中等,注意電極的判斷和電極方程式的書寫,明確電解質的酸堿性對電極反應的影響是解題的關鍵,側重于考查學生的分析能力.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

8.鈦有強度高和質地輕的優(yōu)點,廣泛應用于飛機制造業(yè)等.工業(yè)上利用鈦鐵礦,其主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3)制備鈦金屬,工業(yè)流程如圖:(已知:2NaCl$\frac{\underline{\;電解\;}}{熔融}$2Na+Cl2↑)

(1)請寫出FeTiO3與稀鹽酸反應的離子方程式:FeTiO3+2H+$\frac{\underline{\;120℃\;}}{\;}$Fe2++TiO2+H2O.
(2)請寫出“熔融氧化”的化學方程式:TiO2+2C+2Cl2$\frac{\underline{\;1300℃-1500℃\;}}{\;}$TiCl4+2CO.
(3)補充寫出實現(xiàn)上述方框內過程A所需的實驗操作:蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶過濾、洗滌、在干燥的HCl氣流中加熱 FeCl2固體
(4)熱還原法中能否改用鈉代替鎂作還原劑:能(填“能”或“不能”);
(5)上流程中可循環(huán)利用的物質為:Cl2和Mg(填化學式).

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

9.用一種試劑把Na2CO3、NaCl、AlCl3、NH4NO3四種溶液區(qū)分開,這種試劑是( 。
A.Ba(OH)2 溶液B.NaOH溶液C.BaCl2溶液D.AgNO3溶液

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

6.請回答:
(1)用氧化物表示翡翠:NaAl(SiO32的組成Na2O•Al2O3•6SiO2
(2)鎂燃燒不能用CO2滅火,用化學方程式表示其理由2Mg+CO2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C.
(3)在NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液恰好完全沉淀,寫出反應的離子方程式Ba2++OH-+H++SO42-═H2O+BaSO4
(4)寫出化學反應方程式
①煅燒黃鐵礦4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2
②用氨氣制硝酸的第一步4NH3+5O2$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H2O.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

13.下列說法或表示法錯誤的是( 。
A.吸熱反應是由于反應物的總能量比生成物的總能量低
B.放熱反應的△H>0
C.需要加熱才能發(fā)生反應不一定是吸熱反應
D.酸堿中和反應都是放熱反應

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

3.關于某溶液中所含離子的檢驗,下列判斷正確的是( 。
A.加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,加稀硝酸沉淀不消失,則原溶液中一定含SO42-
B.用潔凈的鉑絲蘸取溶液在火焰上灼燒,產(chǎn)生黃色的火焰,則原溶液中一定不含K+
C.向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不顯紅色,再向溶液中滴幾滴新制的氯水,溶液變?yōu)榧t色,該溶液中一定含有Fe2+
D.加鹽酸,生成的氣體能使澄清石灰水變渾濁,則原溶液中一定含有CO32-

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

10.只含SiO2雜質的CaCO3樣品,在高溫煅燒后,殘余物為一純凈物,則原樣品中SiO2的質量分數(shù)是( 。
A.40%B.28.6%C.37.5%D.62.5%

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7.下列物質的主要成分和光導纖維的成分不同的是( 。
A.水晶B.瑪瑙C.石英D.計算機芯片

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8.某溫度時,在2L密閉容器中氣態(tài)物質X和Y反應生成氣態(tài)物質Z和W,它們的物質的量隨時間的變化如下表所示.
t/minX/molY/molZ/molW/mol
02.001.000.000.00
11.800.800.200.10
31.500.500.500.25
51.300.300.700.35
91.100.100.900.45
101.100.100.900.45
141.100.100.900.45
(1)體系中發(fā)生反應的化學方程式是2X+2Y?2Z+W;
(2)列式計算該反應在0~3min時間內產(chǎn)物W的平均反應速率:0.042 mol/(L•min);
(3)該反應達到平衡時反應物Y的轉化率α等于90%;
(4)如果該反應是放熱反應.改變實驗條件(溫度、壓強、催化劑)得到Z隨時間變化的曲線①、②、③(如圖所示)則曲線①、②、③所對應改變的實驗條件分別是:①升高溫度;②加入催化劑;③增大壓強.

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