(1)事實(shí)證明,能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng),下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池的是
 

A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>0
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H<0
C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H<0
(2)以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池,其正極的電極反應(yīng)式為
 

(3)電解原理在化學(xué)工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用.現(xiàn)將你設(shè)計(jì)的原電池通過(guò)導(dǎo)線與圖中電解池相連,其中a為電解液,X和Y均為惰性電極,則:
①若a為CuSO4溶液,則電解時(shí)的化學(xué)反應(yīng)方程式為
 

②若電解含有0.04mol CuSO4和0.04mol NaCl的混合溶液400ml,當(dāng)陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體672mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí),溶液的pH=
 
(假設(shè)電解后溶液體積不變).
考點(diǎn):原電池和電解池的工作原理,電解原理
專題:電化學(xué)專題
分析:(1)常溫下屬于氧化還原反應(yīng)的放熱反應(yīng),可設(shè)計(jì)為原電池,存在元素化合價(jià)變化的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng);
(2)氫氧燃料堿性電池中,正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng);
(3)①若電解硫酸銅溶液時(shí),陽(yáng)極上氫氧根離子放電,陰極上銅離子放電,據(jù)此寫(xiě)出電池反應(yīng)式;
②根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算陰極上析出的物質(zhì),再根據(jù)氧氣計(jì)算生成的C(H+),從而得出其pH.
解答: 解:(1)A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>0,為氧化還原反應(yīng),但為吸熱反應(yīng),不能設(shè)計(jì)為原電池,故A錯(cuò)誤;
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H<0,為氧化還原反應(yīng),為放熱反應(yīng),能設(shè)計(jì)為原電池,故B正確;
C.NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1)△H<0,不屬于氧化還原反應(yīng),不能設(shè)計(jì)為原電池,故C錯(cuò)誤;
故選B;
(2)以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,氫氧燃料堿性電池中,正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子,電極反應(yīng)式為:O2+4e+2 H2O=4OH,故答案為:O2+4e+2 H2O=4OH
(3)①電解硫酸銅溶液時(shí),陽(yáng)極上生成氧氣,陰極上生成銅,同時(shí)溶液中生成硫酸,所以電池反應(yīng)式為:2CuSO4+2H2O
 電解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4,故答案為:2CuSO4+2H2O
 電解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4;
②電解含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400ml,陽(yáng)極上先生成氯氣后生成氧氣,陰極上先生成銅,后生成氫氣,陽(yáng)極上氯氣完全析出時(shí),氯氣的體積=
0.04mol
2
×22.4L/mol=448mL<672mL,所以陽(yáng)極上還有224mL氧氣,陽(yáng)極上轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.04mol×1+
0.224L
22.4L/mol
=0.08mol,陰極上銅完全析出時(shí),需要電子的物質(zhì)的量=0.04mol×2=0.08mol,所以陰極上不析出氫氣,生成224mL氧氣時(shí),陽(yáng)極附近同時(shí)生成C(H+)=
0.224L
22.4L/mol
×4
0.4L
=0.1mol/L,所以溶液的pH=1,
故答案為:1.
點(diǎn)評(píng):本題考查構(gòu)成原電池的條件、電解池的有關(guān)計(jì)算等知識(shí)點(diǎn),難點(diǎn)是(3)中溶液pH的計(jì)算,只有明確陰陽(yáng)極上析出的物質(zhì)才能正確解答,為易錯(cuò)點(diǎn)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

硫酸亞鐵與氫氧化鈉制備氫氧化亞鐵的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一種綠色物質(zhì)A(只含F(xiàn)e、S、O、H四種元素).稱取此物質(zhì)32.200g,用稀鹽酸溶液恰好完全溶解后,配成250mL樣品溶液待用.
(1)硫酸亞鐵片可以用于治療缺鐵性貧血癥,每片含鐵元素0.111g,則一瓶60片的藥品中硫酸亞鐵的質(zhì)量為
 
g.
(2)移取樣品溶液50.00mL,加入0.560g鐵粉正好完全反應(yīng),得到溶液B(假設(shè)溶液體積不變).根據(jù)以上數(shù)據(jù)可計(jì)算出32.200g A物質(zhì)中鐵離子的物質(zhì)的量為
 
mol.
(3)將B溶液稀釋成500mL后取出20.00mL,用0.0250mol.L-1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液22.40mL.試計(jì)算:
(1)B溶液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度.
(2)32.200g A物質(zhì)中亞鐵離子的物質(zhì)的量.
(4)移取樣品溶液100.00mL,加入足量BaCl2溶液,過(guò)濾、烘干、冷卻,得固體9.320g.根據(jù)計(jì)算結(jié)果寫(xiě)出A的化學(xué)式.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列離子方程式書(shū)寫(xiě)正確的是(  )
A、硫酸銅溶液與氫氧化鋇溶液反應(yīng):SO42-+Ba2+→BaSO4
B、稀硝酸中加入少量碳酸亞鐵:FeCO3+2H+→Fe2++CO2↑+H2O
C、硫酸氫銨溶液中滴入幾滴氫氧化鈉溶液:H++OH-═H2O
D、飽和碳酸鈉溶液中通入二氧化碳?xì)怏w:2Na++CO32-+CO2+H2O═2NaHCO3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

白云石的化學(xué)式是xCaCO3?yMgCO3.可用于制取耐火材料等,優(yōu)質(zhì)的白云石粉可作為昂貴的二氧化鈦填料的替代品.現(xiàn)稱取27.6g白云石,加熱到質(zhì)量不再變化,收集到的CO2為6.72L(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況).下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( 。
A、白云石的化學(xué)式為2CaCO3?MgCO3
B、殘留固體的質(zhì)量為14.4g
C、取13.8g該白云石與足量鹽酸完全反應(yīng),最多收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO22.24L
D、27.6g白云石與過(guò)量鹽酸完全反應(yīng),可消耗HCl0.3mol

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

Ⅰ.尿素是一種氮肥,溶于水緩慢水解產(chǎn)生碳酸銨,碳酸銨溶液顯堿性,原因是
 
;碳酸銨溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?div id="nhvpxuc" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 
.如果將一定濃度的碳酸銨溶液加入到相同濃度的稀BaCl2和ZnCl2混合液中,首先析出的沉淀是
 
.(已知Ksp(BaCO3)=5.1×10-9mol2?L-2,Ksp(ZnCO3)=1.4×10-11 mol2?L-2
Ⅱ.氫氣是一種清潔能源,氫氣的制取與儲(chǔ)存是氫氣能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn).電解尿素[CO(NH22]的堿性溶液制氫氣的裝置示意圖如圖所示(電解池中隔膜僅阻止氣體通過(guò),陰、陽(yáng)極均為惰性電極).電解時(shí),A極為
 
極,B電極的反應(yīng)式為
 
,反應(yīng)一段時(shí)間后陰極附近溶液的pH
 
(填“增大”、“減少”或“不變”),如果反應(yīng)中轉(zhuǎn)移3mole-,則兩極生成氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的總體積為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下表所列各組物質(zhì)中,物質(zhì)之間通過(guò)一步反應(yīng)就能實(shí)現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化的是(  )
物質(zhì)
編號(hào)
物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系
Cu CuO CuSO4 Cu(NO32
Na2CO3 NaOH NaHCO3 CO2
(NH42SO3 CaSO3 SO2 NH4HSO3
CH3CH2Cl C2H5OH CH2=CH2 CH3CH3
A、①②③④B、①②③
C、①③④D、②④

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

X、Y是短周期同主族元素,Z是過(guò)渡元素,化合物Z2X、Z2Y可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化.

(1)X的元素符號(hào)為
 
,Z2Y的化學(xué)式為
 

(2)藍(lán)色溶液中含有的陰離子是
 

(3)過(guò)程②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

在指定條件下,下列各組離子可能大量共存的是( 。
A、無(wú)色澄清透明溶液中:H+、Cu2+、S
O
2-
4
、Cl-
B、與鋁反應(yīng)放出H2的溶液中:NH4+、K+、N
O
-
3
、Br-
C、滴加酚酞顯紅色有溶液中:Na+、ClO-、S2-S
O
2-
4
D、由水電離的c(OH-)=10-13mol?L-1的溶液中:Na+、Cl-、C
O
2-
3
、N
O
-
3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

根據(jù)表中信息,判斷下列敘述中正確的是( 。
序號(hào) 氧化劑 還原劑 其他反應(yīng)物 氧化產(chǎn)物 還原產(chǎn)物
Cl2 FeBr2 / Fe3+、Br2
KClO3 濃鹽酸 / Cl2
KMnO4 H2O2 H2SO4 O2 Mn2+
A、由表中①組的信息可知通入Cl2的量不同,氧化產(chǎn)物可能不同
B、氧化性強(qiáng)弱的比較:KClO3>Fe3+>Cl2>Br2
C、表中②組反應(yīng)的還原產(chǎn)物是KCl,轉(zhuǎn)移6e-
D、表中③組反應(yīng)的離子方程式為2Mn
O
-
4
+3H2O2+6H+
       
.
.
 
2Mn2++4O2↑+6H2O

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