某課外活動(dòng)小組用如圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),試回答下列問題.
(1)若開始時(shí)開關(guān)K與a連接,則B極的電極反應(yīng)式為
 

(2)若開始時(shí)開關(guān)K與b連接,則B極的電極反應(yīng)式為
 
,總反應(yīng)的離子方程式為
 
.有關(guān)上述實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是(填序號(hào))
 

①溶液中Na+向A極移動(dòng)
②從A極處逸出的氣體能使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍(lán)
③反應(yīng)一段時(shí)間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度
④若標(biāo)準(zhǔn)狀況下B極產(chǎn)生2.24L氣體,則溶液中轉(zhuǎn)移0.2mol電子
(3)該小組同學(xué)認(rèn)為,如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法,那么可以設(shè)想用如圖2裝置電解硫酸鉀溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀.
①該電解槽的陽極反應(yīng)式為
 

此時(shí)通過陰離子交換膜的離子數(shù)
 
(填“大于”、“小于”或“等于”)通過陽離子交換膜的離子數(shù).
②若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池,則電池正極的電極反應(yīng)式為
 
考點(diǎn):電解原理,原電池和電解池的工作原理
專題:電化學(xué)專題
分析:(1)開始時(shí)開關(guān)K與a連接形成原電池反應(yīng),B電極鐵做負(fù)極失電子生成亞鐵離子,發(fā)生氧化反應(yīng),A電極石墨做正極溶液中氧氣得到電子生成氫氧根離子;
(2)開始時(shí)開關(guān)K與b連接形成電解池,與電源正極相連的A電極為陽極,溶液中氯離子失電子生成氯氣,與電源負(fù)極相連的B電極為電解池的陰極,溶液中氫離子得到電子生成氫氣,電解氯化鈉溶液生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣;
①電解過程中陽離子向陰極移動(dòng);
②A電極為陽極,從A極處逸出的氣體是氯氣;
③恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度,”出什么加什么“的原則分析;
④B極是電解池的陰極,標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生2.24L氣體為氫氣物質(zhì)的量為0.1mol,依據(jù)電極反應(yīng)計(jì)算,由2H++2e-=H2↑得到溶液中轉(zhuǎn)移0.2mol電子
(3)①電解時(shí),溶液中的氫氧根離子的放電能力大于硫酸根離子的放電能力,陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng);根據(jù)陰陽離子的移動(dòng)方向,通過相同電量時(shí),陰陽離子交換的個(gè)數(shù)判斷.
②燃料原電池中,正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng),寫出相應(yīng)的電極反應(yīng)式,注意結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性書寫.
解答: 解:(1)開始時(shí)開關(guān)K與a連接形成原電池反應(yīng),B電極鐵做負(fù)極失電子生成亞鐵離子,電極反應(yīng)為:Fe-2e-=Fe2+,故答案為:Fe-2e-=Fe2+;
(2)開關(guān)K與b連接,裝置為電解池,鐵為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),氫離子得到電子生成氫氣,即B電極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑;電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣,電解總反應(yīng)的離子方程式為2Cl-+2H2O
 通電 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2↑,
①電解過程中陽離子向陰極移動(dòng),B為陰極,故①錯(cuò)誤;
②A生成氯氣,能使?jié)駶橩I淀粉試紙變藍(lán),故②正確;
③反應(yīng)一段時(shí)間后加適量HCl氣體,可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度,不是加入鹽酸,故③錯(cuò)誤;
④若標(biāo)準(zhǔn)狀況下B極產(chǎn)生2.24L氫氣,為氫氣物質(zhì)的量為0.1mol,依據(jù)電極反應(yīng)計(jì)算,由2H++2e-=H2↑得到溶液中轉(zhuǎn)移0.2mol電子,故④正確;
故答案為:2H++2e-═H2↑;2Cl-+2H2O
 通電 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2↑;②④;
(3)①電解時(shí),陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),溶液中的氫氧根離子的放電能力大于硫酸根離子的放電能力,所以陽極上氫氧根離子失電子生成水和氧氣4OH--4e-=2H2O+O2↑;陽極氫氧根離子放電,因此硫酸根離子向陽極移動(dòng),陰極氫離子放電,因此鈉離子向陰極移動(dòng),所以通過相同電量時(shí),通過陰離子交換膜的離子數(shù)小于通過陽離子交換膜的離子數(shù).
故答案為:4OH--4e-=2H2O+O2↑;小于;
②燃料原電池中,燃料在負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),氧化劑在正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng),該燃料原電池中,氧氣是氧化劑,所以氧氣在正極上得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子,電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-,
故答案為:O2+2H2O+4e-=4OH-
點(diǎn)評(píng):本題考查了原電池和電解池原理,難度不大,注意燃料原電池電極反應(yīng)式的書寫時(shí),要根據(jù)電解質(zhì)溶液的酸堿性確定生成的離子或物質(zhì).
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( 。
A、32g O2所含原了數(shù)目為2NA
B、氯化氫的摩爾質(zhì)量為36.5g
C、在常溫常壓下,11.2L Cl2含有的分子數(shù)為0.5NA
D、在標(biāo)準(zhǔn)狀況,22.4L水的物質(zhì)的量為1mol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

Mg-H2O2電池可用于驅(qū)動(dòng)無人駕駛的潛航器,該電池以海水為電解質(zhì)溶液,示意圖如下.該電池工作時(shí),下列說法正確的是( 。
A、Mg電極是該電池的正極
B、H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)
C、電子由Mg電極經(jīng)過外電路流向石墨電極
D、溶液中Cl-向正極移動(dòng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

納米材料二氧化鈦(TiO2)具有很高的化學(xué)活性,可做性能優(yōu)良的催化劑.
(1)工業(yè)上二氧化鈦的制備是:
Ⅰ.將干燥后的金紅石(主要成分TiO2,主要雜質(zhì)SiO2)與碳粉混合裝入氯化爐中,在高溫下通入Cl2,制得混有SiCl4雜質(zhì)的TiCl4
Ⅱ.將混有SiCl4雜質(zhì)的TiCl4分離,得到純凈的TiCl4
Ⅲ.在TiCl4中加水、加熱,水解得到沉淀TiO2?xH2O.
Ⅳ.TiO2?xH2O高溫分解得到Ti02
①TiCl4與SiCl4在常溫下的狀態(tài)是
 
.Ⅱ中所采取的操作名稱
 

②如實(shí)驗(yàn)Ⅳ中,應(yīng)將TiO2.xH2O放在
 
 (填儀器編號(hào))中加熱.

資料卡片
物質(zhì) 熔點(diǎn) 沸點(diǎn)
SiCl4 -70℃ 57.6℃
TiCl4 -25℃ 136.5℃
(2)據(jù)報(bào)道:“生態(tài)馬路”是在鋪設(shè)時(shí)加入一定量的TiO2,TiO2受太陽光照射后,產(chǎn)生的電子被空氣或水中的氧獲得,生成H2O2,其過程大致如下:
a.O2→2O          b.O+H2O→2OH(羥基)    c.OH+OH→H2O2
①b中破壞的是
 
(填“極性共價(jià)鍵”或“非極性共價(jià)鍵”).
②H2O2能清除路面空氣中的CxHy等,其主要是利用了H2O2
 
(填“氧化性”或“還原性”).
(3)過氧化氫是重要的化學(xué)試劑,它的水溶液又稱為雙氧水,常用作消毒、殺菌、漂白等.某化學(xué)興趣小組取一定量的過氧化氫溶液,準(zhǔn)確測定了過氧化氫的含量.
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />①取10.00mL密度為Pg/mL的過氧化氫溶液稀釋至250mL.取稀釋后的過氧化氫溶液25.00mL至錐形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸餾水稀釋,作被測試樣.
用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定被測試樣,其反應(yīng)的離子方程式如下,請將相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)配平及化學(xué)式填寫在空格里.
 
MnO
 
-
4
+
 
H2O2+
 
H+
 
Mn2++
 
H2O+
 
 

②滴定時(shí),將高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液注入
 
 (填“酸式”或“堿式”)滴定管中.滴定到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是
 

③重復(fù)滴定三次,平均耗用C mol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液 V mL,則原過氧化氫溶液中過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
 

④若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡,滴定后氣泡消失,則測定結(jié)果
 
 (填“偏高”或“偏低”或“不變”).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

寫出電子式:CH3CH2-
 
HO-
 
-CHO
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某課外小組分別用下圖所示裝置對(duì)原電池和電解原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究.

請回答:
Ⅰ.用圖1裝置進(jìn)行第一組實(shí)驗(yàn).
(1)N極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為
 

(2)實(shí)驗(yàn)過程中,SO42-
 
(填“從左向右”、“從右向左”或“不”)移動(dòng);
Ⅱ.用圖2裝置進(jìn)行第二組實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)過程中,兩極均有氣體產(chǎn)生,Y極區(qū)溶液逐漸變成紫紅色;停止實(shí)驗(yàn),鐵電極明顯變細(xì),電解液仍然澄清.查閱資料發(fā)現(xiàn),高鐵酸根(FeO42-)在溶液中呈紫紅色.
(3)電解過程中,X極區(qū)溶液的pH
 
(填“增大”、“減小”或“不變”).
(4)電解過程中,Y極發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O 和4OH--4e-=2H2O+O2↑,若在X極收集到672mL氣體,在Y極收集到168mL氣體(均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)氣體體積),則Y電極(鐵電極)質(zhì)量減少
 
 g.
(5)在堿性鋅電池中,用高鐵酸鉀作為正極材料,電池反應(yīng)為:
2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2該電池正極發(fā)生的反應(yīng)的電極反應(yīng)式為
 

(6)Ag2O2是銀鋅堿性電池的正極活性物質(zhì),其電解質(zhì)溶液為KOH溶液,電池放電時(shí)正極的Ag2O2轉(zhuǎn)化為
Ag,負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為K2Zn(OH)4,寫出該電池反應(yīng)方程式:
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

Ⅰ、某同學(xué)想通過下列實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證硫、碳、硅的非金屬性的強(qiáng)弱,則A中的藥品是
 
(寫化學(xué)式,下同),B中的藥品是
 
,C中的藥品是
 

Ⅱ、已知在常溫下高錳酸鉀固體可以氧化濃鹽酸產(chǎn)生氯氣,請你根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證KMnO4、Cl2、Br2的氧化性強(qiáng)弱,則B中的藥品是
 
(寫化學(xué)式),C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是
 
,該實(shí)驗(yàn)裝置的缺陷是
 

Ⅲ、為分別驗(yàn)證溫度、濃度、催化劑顆粒大小對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下4組實(shí)驗(yàn).
實(shí)驗(yàn)序號(hào) 溫度 H2O2溶液初始濃度 MnO2顆粒大小
1 25℃ 4% 無MnO2
2 25℃ 12% 1g細(xì)顆粒MnO2
3 25℃ 4% 1g細(xì)顆粒MnO2
4 25℃ 4% 1g粗顆粒MnO2
(1)上表中,反應(yīng)速率最快的是
 
;
(2)實(shí)驗(yàn)3、4預(yù)期可得出的結(jié)論是
 

(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)2、3的目的是
 
;
(4)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明在其它條件相同時(shí),改變溫度對(duì)過氧化氫分解速率的影響(寫出操作步驟)
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

根據(jù)下圖所示回答下列問題:

(1)寫出A、E、G的結(jié)構(gòu)簡式:A
 
,E
 
,G
 

(2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式是
 
,反應(yīng)③的化學(xué)方程式是
 

(3)寫出①、④的反應(yīng)類型:①
 
,④
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

A、B、C、D、E五種短周期元素,它們的原子序數(shù)依次增大.B原子的最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的2倍;A的一種原子中,質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為零.D元素的原子最外層電子數(shù)為m,次外層電子數(shù)為n;E元素的原子L層電子數(shù)為m+n,M層電子數(shù)為
m
2
-n
.請回答下列問題:
(1)D元素在周期表中的位置是
 
;
(2)寫出一個(gè)E和D形成的化合物與水反應(yīng)的離子方程式
 
;
(3)已知:甲+H2O→丙+。艏资怯蒒和Cl元素組成的化合物,其分子結(jié)構(gòu)模型如圖所示,丙具有漂白性.則甲中Cl元素的化合價(jià)是
 
,丁與H2O有相同的電子總數(shù),則丁的化學(xué)式為
 

(4)與D同主族上下相鄰的元素M、N,原子電子層數(shù)M>N>D,三種元素氫化物沸點(diǎn)由大到小的順序是(填寫化學(xué)式)
 

(5)寫出B與D在高溫下完全反應(yīng)后生成物的電子式
 
,結(jié)構(gòu)式
 

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