
?專題23 電解池及其應(yīng)用
1.用“四室電滲析法”制備H3PO2的工作原理如圖所示(已知:H3PO2是一種具有強(qiáng)還原性的一元弱酸;陽(yáng)膜和陰膜分別只允許陽(yáng)離子、陰離子通過(guò)),則下列說(shuō)法不正確的是( )
A.陽(yáng)極電極反應(yīng)式為:2H2O-4e-===O2↑+4H+
B.工作過(guò)程中H+由陽(yáng)極室向產(chǎn)品室移動(dòng)
C.撤去陽(yáng)極室與產(chǎn)品室之間的陽(yáng)膜a,導(dǎo)致H3PO2的產(chǎn)率下降
D.通電一段時(shí)間后,陰極室中NaOH溶液的濃度一定不變
【答案】D
【解析】A項(xiàng)、陽(yáng)極中陰離子為硫酸根離子和水電離出的氫氧根離子,陽(yáng)極上氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣,電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+,故A正確;B項(xiàng)、陽(yáng)極上水電離出的氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣,溶液中氫離子濃度增大,H+通過(guò)陽(yáng)膜向產(chǎn)品室移動(dòng),故B正確;C項(xiàng)、撤去陽(yáng)極室與產(chǎn)品室之間的陽(yáng)膜,陽(yáng)極生成的氧氣會(huì)把H3PO2氧化成H3PO4,導(dǎo)致H3PO2的產(chǎn)率下降,故C正確;
D項(xiàng)、陰極上水電離出的氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣,溶液中氫氧根濃度增大,原料室中鈉離子通過(guò)陽(yáng)膜向陰極室移動(dòng),通電一段時(shí)間后,陰極室中NaOH溶液的濃度增大,故D錯(cuò)誤。
2.如圖所示,其中甲池的總反應(yīng)式為2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O。下列說(shuō)法正確的是( )
A.1min內(nèi)甲池消耗1mol O2轉(zhuǎn)移的電子是乙池Ag電極轉(zhuǎn)移電子數(shù)的4倍
B.甲池通入CH3OH的電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+2H2O===CO32-+8H+
C.反應(yīng)一段時(shí)間后,向乙池中加入一定量Cu(OH)2固體能使CuSO4溶液恢復(fù)到原濃度
D.甲池中消耗280mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2,此時(shí)丙池中理論上最多產(chǎn)生1.45g固體
【答案】D
【解析】A項(xiàng)、1min內(nèi)甲池消耗1mol O2,反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為4mol,甲池和乙池中,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相等,乙池Ag電極為陰極, 轉(zhuǎn)移的也為4mol,析出2molCu,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng)、甲池是燃料電池,CH3OH燃料通入的極是電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),因電解質(zhì)是氫氧化鉀,所以電極反應(yīng)不會(huì)生成氫離子,故B錯(cuò)誤;
C項(xiàng)、電解硫酸銅時(shí),陽(yáng)極放氧氣,陰極析出金屬銅,所以要讓電解質(zhì)在電解后復(fù)原,應(yīng)加入氧化銅,故C錯(cuò)誤;D項(xiàng)、丙池中電解氯化鎂溶液,電解的離子方程式為Mg2++2Cl-+2H2O H2↑+Cl2↑+Mg(OH)2↓,甲池中標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗280mLO2的物質(zhì)的量為0.0125mol,轉(zhuǎn)移的電子為0.05mol,此時(shí)析出氫氧化鎂的物質(zhì)的量為58g/mol×0.025mol=1.45g,故D正確。
3.電解法制取Na2FeO4的總反應(yīng)為Fe+2H2O+2OH-FeO42-+3H2↑,工作原理如圖所示。已知:Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原。下列敘述正確的是( )
A.鐵電極上發(fā)生還原反應(yīng),生成FeO42-
B.通電一段時(shí)間后,陽(yáng)極區(qū)pH下降
C.通電后Na+向右移動(dòng),陰極區(qū)Na+濃度增大
D.當(dāng)電路中通過(guò)1 mol電子時(shí),陰極區(qū)有11.2 L H2生成
【答案】B
【解析】A.鐵為陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng),生成FeO42-,故A錯(cuò)誤;B.陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O,陰極反應(yīng)式為6H2O+6e-=3H2↑+6OH-,電解過(guò)程中陽(yáng)極消耗OH-,故陽(yáng)極區(qū)pH下降,故B正確;C.為保障陽(yáng)極區(qū)的強(qiáng)堿性條件,該電解池中離子交換膜只能是陰離子交換膜,因此通電后,陰極區(qū)的OH-向左移動(dòng),故C錯(cuò)誤;D.陰極電極反應(yīng):2H2O+2e-=H2↑+2OH-,2mol電子轉(zhuǎn)移生成1mol氫氣,當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子的電量時(shí),生成0.5mol氫氣,溫度壓強(qiáng)不知,無(wú)法計(jì)算氣體的體積,故D錯(cuò)誤。
4.二甲醚(CH3OCH3)直接燃料電池具有啟動(dòng)快、效率高等優(yōu)點(diǎn),用二甲醚燃料電池電解甲基肼(CH3—NH—NH2)制氫的裝置如圖所示,其中X、Y、M、N均為惰性電極。下列說(shuō)法正確的是
A.M極的電極反應(yīng)式為CH3—NH—NH2+12OH??10e?CO32-+N2+9H2O
B.若忽略水的消耗與生成,甲中電解質(zhì)溶液的pH減小,乙中電解質(zhì)溶液的pH增大
C.乙中的交換膜是陰離子交換膜,OH?透過(guò)交換膜向N極移動(dòng)
D.理論上,當(dāng)生成6.72 L H2時(shí),消耗CH3OCH3的質(zhì)量為2.3 g
【答案】A
【解析】A、乙裝置為電解池,M為陽(yáng)極,CH3—NH—NH2在陽(yáng)極失去電子生成N2、H2O,生成的CO2與OH?反應(yīng)生成,電極反應(yīng)為:CH3—NH—NH2+12OH??10e?=+N2+9H2O,A項(xiàng)正確;B、甲為二甲醚燃料電池,電池總反應(yīng)為:CH3OCH3 +3O2=2CO2+3H2O,電解質(zhì)溶液的pH基本不變,乙中N電極反應(yīng)為:10H2O+10e?=5H2↑+10OH?,M電極消耗的OH?大于N電極產(chǎn)生的OH?,溶液pH減小,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C、乙中的交換膜是交換OH?,為陰離子交換膜,OH?透過(guò)交換膜向M極移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;D、生成6.72 L H2不一定是標(biāo)準(zhǔn)狀況,無(wú)法得出消耗CH3OCH3的質(zhì)量,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
5.空間實(shí)驗(yàn)室“天宮一號(hào)”的供電系統(tǒng)中有再生氫氧燃料電池(RFC),RFC是一種將水電解技術(shù)與氫氧燃料電池技術(shù)相結(jié)合的可充電電池。下圖為RFC工作原理示意圖,有關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A.當(dāng)有0.8mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),b極產(chǎn)生4.48LO2
B.為了增加導(dǎo)電性可以將左邊容器中的水改為NaOH溶液
C.d極上發(fā)生的電極反應(yīng)是:2H+ +2e-=H2
D.c極上進(jìn)行氧化反應(yīng),A池中的H+可以通過(guò)隔膜進(jìn)入B
【答案】B
【解析】A.沒(méi)有指明氣體所處的溫度和壓強(qiáng),無(wú)法計(jì)算氣體的體積,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.電解NaOH溶液,實(shí)質(zhì)是電解水,所以將左邊的電解水裝置中的水改為NaOH溶液,增大溶液中離子的濃度,增強(qiáng)導(dǎo)電性,B項(xiàng)正確;C.a電極為陰極,a電極上產(chǎn)生的是氫氣,所以d電極發(fā)生的電極反應(yīng)是:H2-2e-=2H+,C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.b電極為陽(yáng)極,b極上產(chǎn)生的氣體Y為氧氣,c極上是氧氣發(fā)生還原反應(yīng):O2+4e-+4H+=2H2O,c極為燃料電池的正極,d極為燃料電池的負(fù)極,B池中的H+通過(guò)隔膜進(jìn)入A池,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
6.以CH4、O2、熔融Na2CO3組成的燃料電池電解制備N2O5,裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A.石墨1為電池負(fù)極,Pt2為電解池陽(yáng)極
B.石墨2上的電極反應(yīng)為:
C.陽(yáng)極的電極反應(yīng)為:N2O4+H2O-2e-=N2O5+2H+
D.每制得1molN2O5,理論上消耗標(biāo)況下2.8L的CH4
【答案】C
【解析】A.根據(jù)上面分析可知石墨1為電池負(fù)極,Pt2為電解池陰極,故A錯(cuò)誤;B.石墨2上的電極反應(yīng)為:O2+4e-+2CO2=2CO32-,故B錯(cuò)誤;C.陽(yáng)極的電極反應(yīng)為:N2O4+2HNO3-2e-═2N2O5+2H+,故C正確;D.電極反應(yīng)式:CH4+4CO32--8e-=6CO2,N2O4+2HNO3-2e-═2N2O5+2H+,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等,每制得1molN2O5,理論上消耗標(biāo)況下CH4 =2.8L,故D錯(cuò)誤。
7.鋅電池是一種極具前景的電化學(xué)儲(chǔ)能裝置。VS2/Zn扣式可充電電池組成示意圖如下。Zn2+可以在VS2晶體中可逆地嵌入和脫除,總反應(yīng)為VS2+xZnZnxVS2。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.放電時(shí)不銹鋼箔為正極,發(fā)生還原反應(yīng)
B.放電時(shí)負(fù)極的反應(yīng)為Zn-2e-== Zn2+
C.充電時(shí)鋅片與電源的負(fù)極相連
D.充電時(shí)電池正極上的反應(yīng)為:ZnxVS2+2xe-+xZn2+==VS2+2xZn
【答案】D
【解析】A. 根據(jù)上述分析,放電時(shí)不銹鋼箔為正極,發(fā)生還原反應(yīng),故A正確;B. 放電時(shí),鋅為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),負(fù)極的反應(yīng)為Zn-2e-== Zn2+,故B正確;C. 充電時(shí),原電池的負(fù)極接電源的負(fù)極充當(dāng)陰極,因此鋅片與電源的負(fù)極相連,故C正確;D. 充電時(shí),原電池的正極接電源的正極充當(dāng)陽(yáng)極,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),故D錯(cuò)誤。
8.電化學(xué)降解NO3-的原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是
A.鉛蓄電池的負(fù)極反應(yīng)為:Pb - 2e-+ SO42- =PbSO4
B.電解一段時(shí)間后,若不考慮溶液體積變化,交換膜左側(cè)溶液酸性增強(qiáng),右側(cè)溶液酸性減弱
C.該電解池的陰極反應(yīng)式為2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O
D.若電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移2mole-,則質(zhì)子交換膜左側(cè)電解液的質(zhì)量減少Δm(左) =18.0g
【答案】B
【解析】A. 鉛蓄電池的負(fù)極,鉛失電子生產(chǎn)的鉛離子與溶液中的硫酸根離子反應(yīng)生成PbSO4,電極反應(yīng)為:Pb - 2e-+ SO42- =PbSO4,A正確;B.交換膜左側(cè)Pt電極上電極反應(yīng)為2H2O-4e-=O2↑+4H+,產(chǎn)生的氫離子通過(guò)質(zhì)子交換膜向右池移動(dòng),Ag—Pt電極上電極反應(yīng)為2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O,根據(jù)陰陽(yáng)極上得失電子守恒,電解一段時(shí)間后,若不考慮溶液體積變化,交換膜左側(cè)溶液酸性不變,右側(cè)溶液酸性減弱,B錯(cuò)誤;
C. 該電解池的陰極上硝酸根離子得電子被還原成氮?dú)?,電極反應(yīng)式為2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O,C正確;D. 交換膜左側(cè)Pt電極上電極反應(yīng)為2H2O-4e-=O2↑+4H+,產(chǎn)生的氫離子通過(guò)質(zhì)子交換膜向右池移動(dòng),若電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移2mole-,參與反應(yīng)的水為1mol,電解液的質(zhì)量減少Δm(左) 1mol×18g/mol=18.0g,D正確。
9.用間接電化學(xué)法可對(duì)大氣污染物NO進(jìn)行無(wú)害化處理,其工作原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是??
A.電極I為陰極,電極反應(yīng)式為2H2O+2e一=2OH-+H2↑
B.電解時(shí)H+由電極I向電極II遷移
C.吸收塔中的反應(yīng)為2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-
D.每處理1?mol?NO,可同時(shí)得到32gO2
【答案】C
【解析】從圖示中,可知在吸收塔中NO變成了N2,N的化合價(jià)降低,S2O42-變成了HSO3-,S的化合價(jià)從+3升高到了+4,化合價(jià)升高。在電解池中,HSO3-變成了S2O42-,S的化合價(jià)從+4降低到+3,得到電子,電極Ⅰ為陰極,而在電極Ⅱ附近有氧氣生成,為H2O失去電子生成O2,為陽(yáng)極。A.在電解池中,HSO3-變成了S2O42-,S的化合價(jià)從+4降低到+3,得到電子,電極Ⅰ為陰極, 電極方程式為2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.電解時(shí),陽(yáng)離子向陰極移動(dòng),電極Ⅰ為陰極,H+由電極Ⅱ向電極Ⅰ移動(dòng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.吸收塔中NO變N2,S2O42-變成HSO3-,C中的離子方程式滿足電子守恒、電荷守恒、原子守恒,C項(xiàng)正確;D.整個(gè)裝置中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同,處理1molNO,N的化合價(jià)從+2降低到0,轉(zhuǎn)移了2mol電子。陽(yáng)極2H2O-4e-=4H++O2↑,生成32g O2即1molO2需要4mol電子,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
10.鐵鉻氧化還原液流電池是一種低成本的儲(chǔ)能電池,電池結(jié)構(gòu)如圖所示,工作原理為Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+。下列說(shuō)法正確的是( )
A.電池放電時(shí),a極的電極反應(yīng)式為Fe3++3e?===Fe
B.電池放電時(shí),電路中每通過(guò)0.1 mol電子,F(xiàn)e3+濃度降低0.1 mol·L?1
C.電池充電時(shí),Cl?從a極穿過(guò)選擇性透過(guò)膜移向b極
D.電池充電時(shí),b極的電極反應(yīng)式為Cr3++e?===Cr2+
【答案】D
【解析】A.電池放電時(shí),是原電池的工作原理,負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為Cr2+-e-=Cr3+,A錯(cuò)誤; B.放電時(shí),電路中每流過(guò)0.1mol電子,就會(huì)有0.1mol的鐵離子得電子,減小濃度和體積有關(guān),B錯(cuò)誤;C.電池放電時(shí),Cl-從正極室穿過(guò)選擇性透過(guò)膜移向負(fù)極室,C錯(cuò)誤;D.充電時(shí)是電解池工作原理,b電極連接電源的負(fù)極,作陰極,陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng),所以b電極反應(yīng)式為Cr3++e-=Cr2+,D正確。
11.一種電解法制備高純鉻和硫酸的簡(jiǎn)單裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A.a(chǎn)為直流電源的正極
B.若有1?mol離子通過(guò)A膜,理論上陽(yáng)極生成?mol氣體
C.工作時(shí),乙池中溶液的pH不變
D.陰極反應(yīng)式為
【答案】B
【解析】A.制備鉻,則Cr3+被還原成Cr,Cr電極應(yīng)該是陰極,即a為直流電源的負(fù)極,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.石墨為陽(yáng)極,根據(jù)放電順序,陽(yáng)極的電極反應(yīng)為4OH--4e-=O2↑+2H2O,陽(yáng)極附近水的電離平衡正向移動(dòng),產(chǎn)生的H+通過(guò)A膜進(jìn)入乙池,若有1mol離子通過(guò)A膜,即丙池產(chǎn)生1mol氫離子,則理論上陽(yáng)極生成0.25mol氧氣,選項(xiàng)B正確; C.工作時(shí),甲池中硫酸根移向乙池,丙池中氫離子移向乙池,乙池中硫酸濃度增大,溶液的pH減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.陰極反應(yīng)式為Cr3++3e-=Cr,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
12.三室式電滲析法處理含NH4NO3廢水的原理如圖所示,在直流電場(chǎng)的作用下,兩膜中間的NH4+和NO2—可通過(guò)離子交換膜,而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室.工作一段時(shí)間后,在兩極區(qū)均得到副產(chǎn)品NH4NO3.下列敘述正確的是
A.a(chǎn)極為電源負(fù)極,b極為電源正極
B.c膜是陰離子交換膜,d膜是陽(yáng)離子交換膜
C.陰極電極反應(yīng)式為2NO3-+12H++10e-=N2 +6H2O
D.當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子的電量時(shí),會(huì)有5.6LO2生成
【答案】A
【解析】結(jié)合題圖裝置可知,工作一段時(shí)間后,在兩極區(qū)均得到副產(chǎn)品NH4NO3,則Ⅱ室中的陽(yáng)離子NH4+、H+向Ⅰ室移動(dòng)與Ⅰ室中的稀硝酸反應(yīng)生成了硝酸銨,則c膜為陽(yáng)離子交換膜,Ⅰ室中石墨為電解池陰極,a極為電源負(fù)極,陰極電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-;Ⅱ室中的陰離子NO3-、OH-向Ⅲ室移動(dòng)與Ⅲ室中的稀氨水反應(yīng)生成硝酸銨,則d膜為陰離子交換膜,Ⅲ室中石墨為電解池陽(yáng)極,b極為電源正極,陽(yáng)極電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+。根據(jù)上述分析A正確,BC錯(cuò)誤;D選項(xiàng)中沒(méi)有給出標(biāo)準(zhǔn)狀況下,無(wú)法用氣體摩爾體積公式計(jì)算體積,則D錯(cuò)誤。
13.鎂電池作為一種低成本、高安全的儲(chǔ)能裝置,正受到國(guó)內(nèi)外廣大科研人員的關(guān)注。一種以固態(tài)含Mg2+的化合物為電解質(zhì)的鎂電池的總反應(yīng)如下。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
xMg+V2O5 MgxV2O5
A.充電時(shí),陽(yáng)極質(zhì)量減小
B.充電時(shí),陰極反應(yīng)式:Mg2++2e-=Mg
C.放電時(shí),正極反應(yīng)式為:V2O5+xMg2++2xe-=MgxV2O5
D.放電時(shí),電路中每流過(guò)2mol電子,固體電解質(zhì)中有2molMg2+遷移至正極
【答案】D
【解析】A.放電時(shí)V2O5作正極,生成MgxV2O5(結(jié)合V元素的價(jià)態(tài)變化以及V元素在不同物質(zhì)中的存在便可判斷),充電時(shí)陽(yáng)極為V2O5這一端,逆向看總反應(yīng),這時(shí)MgxV2O5變?yōu)閂2O5,顯然質(zhì)量減小,A項(xiàng)正確;B.放電時(shí),負(fù)極電極反應(yīng)式為Mg-2e-=Mg2+,那么充電時(shí),陰極為Mg這一端,電極反應(yīng)式與負(fù)極完全相反,因而陰極反應(yīng)式為Mg2++2e-=Mg,B項(xiàng)正確;C.放電時(shí),V元素降價(jià),V2O5作正極,V2O5變?yōu)镸gxV2O5,根據(jù)缺項(xiàng)配平原則,反應(yīng)物還需補(bǔ)充Mg2+,因而正極反應(yīng)式為V2O5+xMg2++2xe-=MgxV2O5,C項(xiàng)正確;D.放電時(shí),正極反應(yīng)式為 V2O5+xMg2++2xe-=MgxV2O5,n(Mg2+):n(e-)=x:2x=1:2,當(dāng)電路流過(guò)2mol電子,根據(jù)比例關(guān)系,有1molMg2+在正極消耗,即固體電解質(zhì)中有1molMg2+遷移至正極,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
14.用石墨電極完成下列電解實(shí)驗(yàn)。下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或推測(cè)不合理的是( )
實(shí)驗(yàn)一
實(shí)驗(yàn)二
裝置
現(xiàn)象
a、d處試紙變藍(lán);b處變紅,局部褪色;c處無(wú)明顯變化
兩個(gè)石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生;n處有氣泡產(chǎn)生;
A.a(chǎn)、d處:2H2O+2e-= H2↑+2OH-
B.c處發(fā)生了反應(yīng):Fe-2e-=Fe2+
C.根據(jù)實(shí)驗(yàn)一的原理,實(shí)驗(yàn)二中n處能析出O2
D.b處:2Cl--2e-= Cl2↑,Cl2溶于水生成HClO,使溶液褪色
【答案】C
【解析】A.a(chǎn)、d處試紙變藍(lán),說(shuō)明溶液顯堿性,是溶液中的氫離子得到電子生成氫氣,破壞了水的電離平衡,氫氧根離子濃度增大造成的,選項(xiàng)A正確;B.c處得到電子發(fā)生還原反應(yīng),2H2O+2e-=H2↑+2OH-,選項(xiàng)B正確;C.實(shí)驗(yàn)一中a、c形成電解池,d、b形成電解池,所以實(shí)驗(yàn)二中也相當(dāng)于形成三個(gè)電解池(一個(gè)球兩面為不同的兩極),n為電解池的陰極,另一球朝m的一面為陽(yáng)極,即n處能析出H2,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.b為陽(yáng)極,氯離子放電生成氯氣,氯氣與水反應(yīng)生成了鹽酸和次氯酸,使溶液褪色,選項(xiàng)D正確。
15.釩液流電池充電時(shí)間短,續(xù)航能力強(qiáng),其充放電原理為VO2+(藍(lán)色)+V3+(綠色)+H2O VO2+(黃色)+V2+(紫色)+2H+。以此電池為電源,用石墨電極電解Na2SO3溶液,可得到NaOH 和H2SO4示意圖如下。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.全釩液流電池放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式為: VO2++2H++e-===VO2++H2O
B.圖中a電極為陰極,N物質(zhì)是H2
C.釩液流電池充電時(shí),陽(yáng)極附近溶液由綠色逐漸變?yōu)樽仙?br />
D.電解時(shí),b電極的反應(yīng)式為: SO32-+H2O-2e-===SO42-+2H+
【答案】C
【解析】A、全釩液流電池放電時(shí),VO2+在正極上得到電子,正極的電極反應(yīng)式為VO2++2H++e-=VO2++H2O,故A正確;B、在陰極上是氫離子得電子的還原反應(yīng),氫氧根離子濃度增加,鈉離子移向該電極,會(huì)產(chǎn)生氫氧化鈉,a電極為陰極,N物質(zhì)是H2,故B正確;C、釩液流電池充電時(shí),VO2+(藍(lán)色)被氧化為VO2+(黃色),故C錯(cuò)誤;D、電解時(shí),b電極是陽(yáng)極,該電極的反應(yīng)式為SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+,故D正確。
16.工業(yè)上用電解法可用于治理亞硝酸鹽對(duì)水體的污染,模擬工藝如圖所示,下列說(shuō)法不正確的是
A.A、B分別為直流電源的正極和負(fù)極
B.當(dāng)電解過(guò)程轉(zhuǎn)移0.6mol電子時(shí),左側(cè)區(qū)域質(zhì)量減少1.4g
C.電解過(guò)程中,左側(cè)區(qū)域?qū)⒁来伟l(fā)生反應(yīng)為:Fe-2e-=Fe2+ 、2NO2-+8H++6Fe2+=N2↑+6Fe3++4H2O
D.研究表明,當(dāng)右側(cè)區(qū)域pH較小時(shí),會(huì)有氣體逸出,該現(xiàn)象說(shuō)明H+的氧化性強(qiáng)弱與其c(H+)有關(guān)
【答案】B
【解析】A.由電解池中陽(yáng)離子的移動(dòng)方向可知,電解池中Fe做陽(yáng)極,即A為電源正極,B為電源負(fù)極,故A正確;B. Fe做陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為:Fe-2e-═Fe2+,亞鐵離子還原亞硝酸根離子生成氮?dú)?,反?yīng)的離子方程式為:2NO2-+8H++6Fe2+═N2↑+6Fe3++4H2O,總反應(yīng)為6Fe+ 2NO2-+8H+-12e-═N2↑
+6Fe3++4H2O,當(dāng)電解過(guò)程轉(zhuǎn)移0.6mol電子時(shí),放出的氮?dú)鉃?.05mol,放出的氮?dú)赓|(zhì)量為0.05mol ×28g/mol=1.4g,左側(cè)生成的部分鐵離子向右側(cè)移動(dòng),因此左側(cè)區(qū)域質(zhì)量減少大于1.4g,故B錯(cuò)誤;C. 根據(jù)B的分析,電解過(guò)程中,左側(cè)區(qū)域?qū)⒁来伟l(fā)生反應(yīng)為:Fe-2e-=Fe2+、2NO2-+8H++6Fe2+=N2↑+6Fe3++4H2O,故C正確;D. 陽(yáng)離子在陰極放電,當(dāng)右側(cè)區(qū)域pH較小時(shí),氫離子濃度大了之后,氫離子放電生成氫氣,該現(xiàn)象表明c(H+)越大,H+氧化性越強(qiáng),故D正確。
17.某興趣小組進(jìn)行電解原理的實(shí)驗(yàn)探究,實(shí)驗(yàn)如下:一定溫度下,以銅為電極,按如圖所示裝置電解飽和食鹽水,通電2min。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:接通電源30s內(nèi),陽(yáng)極附近出現(xiàn)白色渾濁,之后變?yōu)槌赛S色渾濁,此時(shí)測(cè)定溶液的pH約為10。結(jié)束后(溫度不變),試管底部聚集大量紅色沉淀,溶液仍為無(wú)色。
查閱資料:
物質(zhì)
氯化銅
氧化亞銅
氫氧化亞銅(不穩(wěn)定)
氯化亞銅
顏色
固體呈棕色,濃溶液呈綠色,稀溶液呈藍(lán)色
紅色
橙黃色
白色
下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.反應(yīng)結(jié)束后,最終溶液一定呈堿性
B.反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生了沉淀轉(zhuǎn)化,說(shuō)明Ksp(CuOH)
這是一份(通用版)高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)一遍過(guò)專題26化學(xué)平衡(含解析),共18頁(yè)。
這是一份(通用版)高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)一遍過(guò)專題10鐵及其重要化合物(含解析),共19頁(yè)。
這是一份(通用版)高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)一遍過(guò)專題16氮及其重要化合物(含解析),共21頁(yè)。試卷主要包含了下列敘述不正確的是,光化學(xué)煙霧的形成機(jī)理如圖所示等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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