所属成套资源:2024届高三新高考化学大一轮专题练习 (51份)
2024届高三新高考化学大一轮专题练习-电解池
展开
这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题练习-电解池,共20页。试卷主要包含了单选题,多选题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
2024届高三新高考化学大一轮专题练习-电解池
一、单选题
1.(2023·湖南·统考高考真题)葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂,工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料,在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙,其阳极区反应过程如下:
下列说法错误的是
A.溴化钠起催化和导电作用
B.每生成葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了电子
C.葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物
D.葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应
2.(2023·山东滨州·统考二模)是一种重要的无机化合物,能溶于水、稀硫酸,不溶于乙醇,受热易分解。利用“氧化法”制备的工艺流程如下:
“酸化反应”所得产物有、和KCl。
下列说法错误的是
A.“升温回流”的目的是使氯气逸出
B.“结晶过滤”所得滤液的主要成分是KCl
C.“系列操作”为蒸发结晶、过滤、乙醇洗涤
D.还可以通过电解KI溶液制备,电解前后溶液的pH不变
3.(2023·福建龙岩·统考模拟预测)以铟锡氧化物(ITO)废料(主要含In2O3,SnO2)提取铟的工艺流程如下,下列说法错误的是
A.“细磨”有利于提高金属的溶浸率
B.“沉锡”时发生了氧化还原反应
C.“置换余液”用石灰乳处理后,才可以安全排放
D.“电解”时,粗铟作阳极
4.(2023春·四川绵阳·高三四川省绵阳南山中学校考期中)氟离子电池是新型电池中的一匹黑马,其理论比能量高于锂电池。一种氟离子电池的工作原理如图所示,下列说法正确的是
A.放电时,a是电源的负极
B.放电时,a极的电极反应为:LaSrMnO4F2-2e-=LaSrMnO4+2F-
C.充电时,电极a接外电源的正极
D.可将含F-的有机溶液换成水溶液以增强导电性
5.(2023春·上海浦东新·高三华师大二附中校考期中)如图所示装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,b极附近溶液呈红色,下列说法错误的个数是
①X是负极,Y是正极
②若用右侧装置(电解液改为溶液)在钥匙上镀铜,则将钥匙放在b处
③溶液的酸性先增强,当铜电极有气泡产生时,此后一段时间酸性会继续增强
④若用右侧装置(电解液改为溶液)精炼粗铜时,则将粗铜放在b处
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
6.(2023春·浙江·高三校联考阶段练习)镁锂双盐电池是结合镁离子电池和锂离子电池而设计的新型二次离子电池。其工作原理如图所示,已知放电时,b极转化关系为:下列说法不正确的是
A.充电或放电时,a极电势均高于b极
B.放电过程中电子经导线由a极向b极移动
C.充电时阳极的电极反应式为
D.该电池工作时,若通过电路转移电子的物质的量为0.2mol,则负极质量变化2.4g
7.(2023春·江苏徐州·高三统考期中)目前锌铁液流电池是电化学储能的热点技术之一、某酸碱混合锌铁液流电池的两极电解质溶液分别呈酸性和碱性,其工作原理如图所示。下列有关说法正确的是
A.正极电解质溶液呈碱性
B.放电时,锌板上发生的电极反应为
C.放电时,每转移1mol电子,中间腔室内的溶液中将增加1molNaCl
D.储能时,应将该电池的碳纸电极连接外接电源的负极
8.(2023·广东梅州·统考二模)一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺的工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A.与传统氯碱工艺相比,该方法可避免使用离子交换膜
B.第一步中的阳极反应为Na0.44MnO2-xe-=Na0.44-xMnO2+xNa+
C.第二步放电结束后,电解质溶液中NaCl的含量增大
D.第三步,Cl2在阳极产生
9.(2023春·安徽·高三校联考竞赛)钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是
A.工作时,Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大
B.生成2 mol Co,Ⅰ室溶液质量理论上减少32 g
C.移除两交换膜后,石墨电极上发生的反应不变
D.电解总反应:
10.(2023春·河南新乡·高三统考期中)利用电解法将转化为的原理如图所示,下列说法正确的是
A.电路中每转移0.4mol电子,此时消耗的质量与生成的质量之差为1.4g
B.电池工作一段时间后,在电极a附近滴入几滴紫色石蕊试液,可观察到溶液由无色变为蓝色
C.电解过程中,左侧溶液中的穿过质子交换膜移向电极b
D.电池工作一段时间后,右侧溶液中的各离子浓度之间的关系为
11.(2023·全国·高三专题练习)一种钠离子电池的工作原理如图所示,放电时电池反应可表示为,下列说法正确的是
A.放电时,电能转化为化学能
B.放电时,Y极发生还原反应
C.充电时,X极电极反应式为
D.充电时,每转移1mol ,Y极质量减少23g
12.(2023春·福建·高三校联考阶段练习)铁碳微电解技术是处理酸性废水的一种工艺。装置图如下图所示。若上端口打开,并鼓入空气,可得到强氧化性中间体羟基自由基。若上端口关闭。可得到强还原性中间体氢原子。下列说法正确的是
A.完全转化为羟基自由基时转移了电子
B.无论上端口是关闭还是打开,正极反应式均为:
C.若处理含酚类的酸性废水,则上端口应关闭
D.若处理重铬酸根的酸性废水,则上端口应打开并鼓入空气
二、多选题
13.(2023春·山东菏泽·高三菏泽一中校考期中)应用电解法对煤电解脱硫的基本原理如图所示,利用电极反应将Mn2+转化成Mn3+,Mn3+再将煤中的含硫物质(主要是FeS2)氧化为Fe3+和SO。下列说法错误的是
A.根据信息推断,a为电源正极
B.整个电解脱硫过程与b连接的石墨电极只发生电极反应2H++2e-=H2↑
C.电解过程中,H+不断消耗,混合溶液的pH逐渐升高
D.混合液中发生反应的离子方程式为FeS2+15Mn3++8H2O=Fe3++15Mn2++2SO+16H+
14.(2023春·四川成都·高三成都七中校考期中)Na/Fe双离子可充电电池的原理如图所示。下列说法错误的是
A.放电时,转移0.1 mol ,电极b质量增加3.1 g
B.电极a的电势低于电极b的电势
C.有机电解质不能用水溶液代替
D.充电时,阳极的电极反应式为:
三、非选择题
15.(2023春·江苏镇江·高三江苏省镇江中学校考期中)铁元素的纳米材料因具备良好的电学特性和磁学特性,而引起了广泛的研究。纳米零价铁可用于去除水体中的六价铬与硝酸盐等污染物。
(1)用溶液与(H元素为-1价)溶液反应制备纳米零价铁的化学方程式:。当生成时,反应中转移电子的物质的量为___________。
(2)纳米铁碳微电技术是一种利用铁和碳的原电池反应去除水中污染物的技术达到无害排放,该技术处理酸性废水中时,正极电极反应式为___________。
(3)我国科学家研究出USTB工艺制取金属钛,其原理如图。该方法使用的固溶体为具有导电性的,电解质为氯化钙熔盐,电解时阳极发生的主要电极反应为___________。
(4)聚合硫酸铁广泛用于水的净化。以为原料,经溶解、氧化、水解聚合等步骤,可制备聚合硫酸铁。测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:准确称取液态样品,置于锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的溶液(将还原为),充分反应后,除去过量的。用溶液滴定至终点(滴定过程中与反应生成和),消耗溶液。
①上述实验中若不除去过量的,样品中铁的质量分数的测定结果将___________(填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。
②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)___________。
16.(2023春·四川成都·高三四川省成都市新都一中校联考期中)电化学原理在工农业生产中有重要应用。已知N2H4是一种重要的清洁高能燃料,根据如图所示装置回答下列问题(C1~C6均为石墨电极,假设各装置在工作过程中溶液体积不变):
(1)甲装置C2电极为___________极(填“正”“负”“阳”或“阴”),C1电极上的电极反应式为___________。
(2)乙装置___________(填“是”或“不是”)电镀池,若乙装置中溶液体积为400 mL,开始时溶液pH为6,当电极上通过0.04 mol电子时,溶液pH约为___________。
(3)丙装置用于处理含高浓度硫酸钠的废水,同时获得硫酸、烧碱及氢气,膜X为___________交换膜(填“阳离子”“阴离子”或“质子”),当电极上通过0.04 mol电子时,中间硫酸钠废水的质量改变___________ g(假定水分子不能通过膜X和膜Y)。
(4)电解一段时间后,丁装置的电解质溶液中能观察到的现象是___________,丁装置中电解反应的总化学方程式为___________。
17.(2023秋·陕西宝鸡·高三统考期末)回答下列问题:
(1)土壤中的微生物可将H2S经两步反应氧化成,两步反应的能量变化示意图如图:
1molH2S(g)全部氧化为(aq)的热化学方程式为_____________________。
(2)标准摩尔生成焓是指在25℃和101kPa时,最稳定的单质生成1mol化合物的焓变。已知25℃和101kPa时下列反应:
①
②
③
写出乙烷(C2H6)标准摩尔生成焓的焓变=_________(用含、、的式子表示)。
(3)我国某科研团队设计了一种电解装置,将CO2和NaCl高效转化为CO和NaClO,原理如图2所示:
通入CO2气体的一极为_________(填“阴极”、“阳极”、“正极”或“负极”),写出该极的电极反应式:__________________________,若电解时电路中转移0.4mol电子,则理论上生成NaClO的物质的量为_________mol。
18.(2023秋·吉林辽源·高三校联考期末)回答下列问题:
(1)依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题:
①电极X的材料是_______,电解质溶液Y是_______。
②银电极为电池的_______极,发生的电极反应式为_______。
(2)如图所示,甲、乙为相互串联的两个电解池。
①甲池为粗铜的精炼装置,A电极为_______(填“阳极”或“阴极”),电极材料是_______,电极反应式为_______。
②乙池中Fe极的电极反应式是_______,若在乙池中滴入少量酚酞溶液,电解一段时间后,Fe极附近呈_______色。
参考答案:
1.B
【详解】A.由图中信息可知,溴化钠是电解装置中的电解质,其电离产生的离子可以起导电作用,且在阳极上被氧化为,然后与反应生成和,再和葡萄糖反应生成葡萄糖酸和,溴离子在该过程中的质量和性质保持不变,因此,溴化钠在反应中起催化和导电作用,A说法正确;
B.由A中分析可知,2mol在阳极上失去2mol电子后生成1mol,1mol与反应生成1mol,1mol与1mol葡萄糖反应生成1mol葡萄糖酸,1mol葡萄糖酸与足量的碳酸钙反应可生成0.5 mol葡萄糖酸钙,因此,每生成1 mol葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了4 mol电子,B说法不正确;
C.葡萄糖酸分子内既有羧基又有羟基,因此,其能通过分子内反应生成含有六元环状结构的酯,C说法正确;
D.葡萄糖分子中的1号C原子形成了醛基,其余5个C原子上均有羟基和H;醛基上既能发生氧化反应生成羧基,也能在一定的条件下与氢气发生加成反应生成醇,该加成反应也是还原反应;葡萄糖能与酸发生酯化反应,酯化反应也是取代反应;羟基能与其相连的C原子的邻位C上的H()发生消去反应;综上所述,葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应,D说法正确;
综上所述,本题选B。
2.C
【详解】A.“酸化反应”所得产物有、和KCl ,因此在“升温回流”的目的是使氯气逸出,A正确;
B.根据流程图可知,氯气逸出之后结晶的产物应为,“滤液”中主要含有KCl,因此“结晶过滤”所得滤液的主要成分是KCl,B正确;
C.受热易分解,因此高温情况下会影响其产率,则从KIO3溶液获得KIO3晶体,应采用降温结晶法,即蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,C错误;
D.电解时,可以判断在阴极发生还原反应反应为:2H2O+2e-═2OH-+H2↑,电解过程中,阳极发生反应I--6e-+3H2O═+6H+,因此总的而言,生成的氢氧根与生成的氢离子一致,故电解前后溶液的pH不变,D正确;
故答案选C。
3.B
【分析】酸浸将固体溶解,沉锡将Sn4+转变为SnS2除去。置换将In3+变成In粗品。
【详解】A.细磨增大接触面积加快溶解,A项正确;
B.沉锡产生的SnS2中S为-2价,Sn为+4化合价未发生变化,不属于氧化还原反应,B项错误;
C.含有大量的酸,不能直接排放需要用石灰乳进行中和沉淀同时除去硫酸根,C项正确;
D.粗铟中In转变为In3+在电解池的阳极发生氧化反应,D项正确;
故选B。
4.C
【分析】由于Mg是活泼金属,Mg2+氧化性弱,所以该电池工作时Mg失去电子结合F-生成MgF2,即b电极为负极,电极反应式为:Mg+2F--2e-=MgF2,则a为正极,正极反应式为:LaSrMnO4F2+2e-=LaSrMnO4+2F-;充电时,电解池的阳极、阴极与原电池的正、负极对应,电极反应与原电池的电极反应反应物与生成物相反,据此解答;
【详解】A.由于Mg是活泼金属,Mg2+氧化性弱,所以原电池放电时,Mg失去电子,作负极,即b为负极,a为正极,A错误;
B.放电时,a为正极发生还原反应,电极反应为:LaSrMnO4F2+2e-=LaSrMnO4+2F-,B错误;
C.充电时电解池的阳极、阴极与原电池的正、负极对应,所以a极接外电源的正极,C正确;
D.因为Mg能与水反应,因此不能将有机溶液换成水溶液,D错误;
答案选C。
5.B
【分析】a、b都是惰性电极,通电一段时间后,b极附近溶液呈红色,则b极上水放电得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,b为阴极,与之相连的Y为负极,则a为阳极、X为正极、Pt极为阳极、Cu为阴极;
【详解】①由分析可知,X是正极,Y是负极,错误;
②若用右侧装置(电解液改为溶液)在钥匙上镀铜,则镀件钥匙应该作为阴极,故放在b处,正确;
③溶液开始电解生成铜单质和氢离子,溶液酸性先增强;当铜电极有气泡产生时,此时本质为电解水,使得生成硫酸浓度变大,此后一段时间酸性会继续增强,正确;
④若用右侧装置(电解液改为溶液)精炼粗铜时,则将粗铜放在阳极a处,错误;
故选B。
6.A
【详解】A.由题可知,放电时b为正极,充电时b为阳极,充电或放电时,b极电势均高于a极,A项错误;
B.放电时,b为正极,则电子经导线由a极向b极移动,B项正确;
C.已知放电时,b极转化关系为VS2→LixVS2,则充电时b为阳极,转化关系为LixVS2→VS2,电极反应式为 LixVS2−xe−=VS2+Li+,C项正确;
D.放电时,负极反应为Mg-2e-=Mg2+,则转移电子为0.2mol时,负极质量变化2.4g,D项正确。
答案选A。
7.C
【分析】根据图示可知:放电时:锌板为负极,Zn失去电子,发生氧化反应;碳纸为正极,Fe3+得电子,发生还原反应;充电时,锌板为阴极,得电子,发生还原反应,碳纸为阳极,Fe2+失去电子,发生氧化反应,据此分析解答。
【详解】A.根据上述分析可知:碳纸为正极,由于Fe3+、Fe2+与碱性溶液中的OH-会反应产生Fe(OH)3、Fe(OH)2沉淀而不能大量存在,而碳纸附近溶液中含有大量Fe3+、Fe2+,应该为酸性溶液,A正确;
B.根据图示可知放电时,锌板为负极,锌板上Zn失去电子发生氧化反应,发生的电极反应为:,B错误;
C.放电时负极反应为,正极反应为Fe3++e-=Fe2+,当反应转移1 mol电子时,左侧负极附近的溶液中阴离子负电荷数目减少1 mol,右侧正极附近溶液中阳离子的正电荷数目减少1 mol,为维持电荷守恒,就会有1 mol Na+通过阳离子交换膜进入中间腔室内;右侧有1 mol Cl-通过阴离子交换膜进入中间腔室内,导致中间腔室内的溶液中将增加1 mol NaCl,C正确;
D.放电时碳纸电极为正极,则在储能时,应将该电池的碳纸电极连接外接电源的正极作阳极,发生氧化反应,D错误;
故合理选项是C。
8.C
【详解】A.传统氯碱工艺使用阳离子交换膜,防止阳极生成的与阴极生成的反应,而该工艺的各步装置中均不需要使用离子交换膜,A正确;
B.第一步生产的装置为电解池,阳极反应为,B正确;
C.第二步提取和的装置为原电池,负极反应为,正极反应为,则溶液中的含量减小,C错误;
D.第三步生产的阳极反应为,D正确;
故选C。
9.D
【详解】A.由分析可知,左边为阳极,放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由Ⅰ室向Ⅱ室移动,使Ⅱ室中氢离子浓度增大,溶液pH减小,故A错误;
B.由分析可知,阴极生成2 mol钴,阳极有2 mol水放电生成1mol氧气和4mol氢离子,4mol氢离子穿过阳离子交换膜进入Ⅱ室,则Ⅰ室溶液质量减少36 g,故B错误;
C.若移除离子交换膜,氯离子的放电能力强于水,氯离子会在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气,则移除离子交换膜,石墨电极的电极反应会发生变化,故C错误;
D.由分析可知,阳极是是中氢氧根失去电子,阴极是钴离子得到电子,则电解总反应为,故D正确。
综上所述,答案为D。
10.A
【详解】A.电极b上发生反应为:,由电极反应可知每转移8mol电子消耗44g,同时生成16g,质量差为28g,则转移0.4mol电子,两者质量差为1.4g,A项正确;
B.电极a上发生反应:,电极附近溶液显酸性,则紫色石蕊试液在电极a附近变为红色,B项错误;
C.硫酸根离子不能穿过质子交换膜,C项错误;
D.根据电荷守恒可得:,D项错误;
故选:A。
11.C
【分析】由图可知,放电时,X电极为原电池的正极,钠离子作用下Na1−xFePO4在正极得到电子发生还原反应生成NaFePO4,电极反应式为Na1−xFePO4+xe—+xNa+=NaFePO4,Y电极为负极,NaxC在负极失去电子发生氧化反应生成钠离子和碳,电极反应式为NaxC—xe—=xNa++C,充电时,X极与直流电源的正极相连做阳极,Y电极做阴极。
【详解】A.由分析可知,放电时,该装置为化学能转化为电能的原电池,故A错误;
B.由分析可知,Y电极为负极,NaxC在负极失去电子发生氧化反应生成钠离子和碳,故B错误;
C.由分析可知,充电时,X极与直流电源的正极相连做阳极,电极反应式为NaFePO4—xe—=Na1−xFePO4+xNa+,故C正确;
D.由分析可知,充电时,Y电极做阴极,电极反应式为xNa++C+xe—=NaxC,则每转移1mol电子,Y极质量增加23g,故D错误;
故选C。
12.A
【分析】铁和碳是原电池的两极,酸性废水作为电解质溶液,构成了原电池。铁是负极,碳是正极。
【详解】A.O2转化为⋅OH,O的化合价从0价降低到-1价,1molO2得到2mol电子,故A正确;
B.上端口打开,并鼓入空气,可得到强氧化性中间体羟基自由基 (⋅OH) ,则正极反应式为O2+2e-+2H+=2⋅OH;若上端口关闭,可得到强还原性中间体氢原子 (⋅H),电极反应式为H++e-=⋅H,故B错误;
C.酚类物质具有还原性,若处理含酚类的酸性废水,则上端口应打开,利用生成的强氧化性中间体羟基自由基将酚类物质氧化,故C错误;
D.酸性重铬酸根离子具有强氧化性,若处理重铬酸根的酸性废水,则上端口应关闭,利用得到的强还原性中间体氢原子将酸性重铬酸根离子还原,故D错误;
故选A。
13.BC
【分析】电极反应将Mn2+转化成Mn3+,则左边为阳极,右边为阴极,右边Mn3+再将煤中的含硫物质(主要是FeS2)氧化为Fe3+和SO。
【详解】A.根据左边的电极反应中Mn2+转化成Mn3+,可以判断左边为阳极,因此a为电源正极,故A正确;
B.由于生成了铁离子,铁离子的氧化性比氢离子氧化性强,因此整个电解脱硫过程与b连接的石墨电极不仅发生电极反应2H++2e-=H2↑,还会发生Fe3++e-=Fe2+,故B错误;
C.根据Mn2+− e-=Mn3+和FeS2+15Mn3++8H2O=Fe3++15Mn2++2SO+16H+,则整个电解过程中,根据得失电子守恒,H+浓度不断增大,因此混合溶液的pH逐渐减小,故C错误;
D.根据图中信息FeS2与Mn3+反应生成Fe3+、Mn2++、SO和H+,则混合液中发生反应的离子方程式为FeS2+15Mn3++8H2O=Fe3++15Mn2++2SO+16H+,故D正确。
综上所述,答案为BC。
14.AD
【分析】由图可知,放电时Na在a电极失去电子变为Na+,a为负极,电极反应为Na-e-=Na+。CaFeO3在b电极上得到电子变为CaFeO2.5,b为正极,电极反应为CaFeO3+Na++e-=CaFeO2.5+Na2O。
【详解】A.根据分析,放电时b电极的反应为CaFeO3+Na++e-=CaFeO2.5+Na2O,增加的是Na+的质量,转移0.1mol e-时电极增加的质量为0.1mol×23g/mol=2.3g,A错误;
B.根据分析,a为负极,b为正极,因此电极a的电势低于电极b的电势,B正确;
C.负极Na参加反应,若用水溶液做电解质,Na与H2O反应,因此有机电解质不能用水溶液代替,C正确;
D.根据放电时正极的反应可知,充电时阳极的电极反应为CaFeO2.5+Na2O-e-= CaFeO3+Na+,D错误;
故选AD。
15.(1)
(2)
(3)
(4) 偏大 12.32%
【详解】(1)根据反应:,,氢从-1价升高到0价,化合价升高8价,,氢从+1价降低到0价,化合价降6价,铁从+2价降低到0价,化合价降2,总共将8价,所以当生成1mol Fe时,反应中转移电子的物质的量为8mol;
(2)要使除水中污染物的技术达到无害排放,该技术处理酸性废水中时正极生成无毒气体,电极反应式为:;
(3)TiO·TiC固溶体作阳极,发生失电子的氧化反应,生成Ti2+和CO,其电极反应为TiO·TiC-4e-=2Ti2++CO;
(4)①Sn2+具有还原性,能被K2Cr2O7氧化,从而导致K2Cr2O7消耗偏多,则样品中铁的质量分数的测定结果将偏大;
②将亚铁离子氧化为铁离子,自身被还原为Cr3+,消耗一个转移6个电子,氧化一个亚铁离子转移一个电子,根据转移电子守恒可得关系式,则,Fe元素质量,则样品中铁的质量分数。
16.(1) 正 N2H4 - 4e− + 4OH− = N2↑ + 4H2O
(2) 不是 1
(3) 阴离子 2.84
(4) 有白色沉淀生成(若多答“沉淀变色及产生气泡”、“铁电极溶解”也可) Fe + 2H2OFe(OH)2 + H2↑
【详解】(1)由图可知,装置甲为燃料电池,通入N2H4的一极(Cl)为负极,负极的电极反应式为:N2H4 - 4e− + 4OH− = N2↑ + 4H2O,通入氧气的一极(C2)为正极,乙、丙、丁为电解槽。
(2)乙装置中阳极材料和电解质溶液中阳离子不同,故不是电镀池,C3电极为阳极,阳极上4OH− - 4e− = 2H2O + O2↑,当电路中通过0.04 mol e−时有0.04 mol OH−放电,同时产生0.04 mol H+,此时c(H+) == 0.1 mol·L−1,pH = 1。
(3)丙装置中C4电极为阳极,阳极上4OH− - 4e− = 2H2O + O2↑,同时产生H+,正电荷增多,故中间室的硫酸根离子通过阴离子交换膜进入阳极室形成硫酸,C5电极为阴极,在阴极上H+放电产生氢气,同时产生OH−,阴极室负电荷增多,中间室的Na+通过阳离子交换膜进入阴极室形成NaOH,当通过0.04 mol e−时,阳极室产生0.04 mol H+,有0.02 mol SO进入阳极室,阴极室产生0.04 mol OH−,也就有0.04mol Na+进入阴极室,故中间室减少的质量 = 0.02 × 96g/mol + 0.04 × 23g/mol = 2.84 g。
(4)丁装置中Fe电极为阳极,电极反应为Fe - 2e− = Fe2+,C6电极为阴极,电极反应为2H2O + 2e− = H2 + 2OH−,产生OH−,故Fe2+ + 2OH− = Fe(OH)2↓,故电解池中有白色沉淀生成(若多答“沉淀变色及产生气泡”、“铁电极溶解”也可),电解的化学方程式为Fe + 2H2OFe(OH)2 + H2↑。
17.(1)H2S(g)+2O2(g)=SO(aq)+2H+(aq) △H=-806.39kJ·mol-1
(2)2∆H2+∆H3-∆H1
(3) 阴极 2H++CO2+2e-=CO+H2O 0.2
【详解】(1)第一步反应为,第二步反应为,根据盖斯定律,两式相加得所求热化学方程式:;
(2)①;
②;
根据盖斯定律,乙烷标准摩尔生成焓的焓变,即乙烷标准摩尔生成焓的热化学方程式为kJ/mol;
(3)该装置为电解池,,碳元素化合价降低,发生还原反应,则通入气体一极为阴极,电极反应式:,阳极a上的反应式为:,若电解时,电路中转移0.4mol电子,则理论上生成NaClO的物质的量为0.2mol。
18.(1) 铜 硝酸银 正 Ag++e-=Ag
(2) 阴极 精铜 Cu2++2e-=Cu 2H++2e-=H2↑ 红
【详解】(1)根据氧化还原反应可知,反应中Cu失电子生成Cu2+,Ag+得电子生成Ag。
①反应中Cu失电子,因此电极X的材料为铜;电解质溶液中Ag+得电子,电解质溶液Y为可溶性的银盐,为硝酸银;
②银电极对应的溶液中的Ag+得电子生成Ag,因此Ag电极为电池的正极,该电池的电极反应式为Ag++e-=Ag。
(2)①要电解精炼铜,则需要将精铜与电解池的阴极相连,粗铜与电解池的阳极相连,因此:A极为电解池的阴极;电极材料为精铜;此时甲池中的Cu2+在阴极上得电子生成Cu,反应的电极式为Cu2++2e-=Cu;
②电解池乙为电解NaCl溶液的装置,Fe与电源的负极连接,Fe一极为电解池的阴极,反应的电极式为2H++2e-=H2↑;电解一段时间后,Fe极附近的H+减少,剩余OH-,向乙池中滴入少量的酚酞,Fe电极附近呈红色。
相关试卷
这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题练习—电解池,共24页。试卷主要包含了单选题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题练习:电解池,共23页。试卷主要包含了单选题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题练习:电解池,共23页。试卷主要包含了单选题,非选择题等内容,欢迎下载使用。