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2019-2020学年河南南阳高二上化学月考试卷
展开1. 氢气作为人类最理想的能源,下列不属于它的优点的是( )
A.热量高B.来源广泛
C.便于储存、运输D.生成物是水,无污染
2. 下列过程有热量放出的是( )
A.石灰石的分解B.干冰的升华
C.化学键的断裂D.盐酸和氨水的中和
3. 为了减缓地下钢管的腐蚀,下列措施可行的是( )
A.钢管与镁块相连B.钢管与铜板相连
C.钢管与铅板相连D.钢管与直流电源正极相连
4. 电解含下列离子的水溶液,若阴极析出相等质量的物质,则消耗的电量最多的是( )
A.Hg2+B.Cu2+C.K+D.Ag+
5. A(g)+B(g)⇌C(g)反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能,E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述不正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.升高温度,活化分子百分数增大
C.使用催化剂,该反应的ΔH不变
D.该反应的ΔH=E2−E1
6. 已知葡萄糖在人体内发生的热化学方程式为C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)ΔH−2804kJ⋅ml−1,若生成18gH2O(l),则反应放出的热量约为( )
B.259kJD.4673kJ
7. 下列有关铜片镀银的说法不正确的是( )
A.阳极反应式为Ag−e−=Ag+B.铜片应与电源正极相连
C.电解液为AgNO3溶液D.镀银过程中电能转化为化学能
8. 下列热化学方程式书写正确的是( )
A.12g金刚石转化为CO时,放出110.5kJ热量:2C(金刚石,s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=−110.5kJ⋅ml−1
B.1ml液态肼(N2H4)在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,放出642kJ热量:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=642kJ⋅ml−1
C.常温下,2mlH2O完全分解生成2mlH2和1mlO2,同时吸收572kJ热量:H2O(l)=H2(g)+12O2(g)ΔH=286kJ⋅ml−1
D.120∘C时,将16gCH4和4mlNO2完全反应生成4mlNO、1mlCO2和2mlH2O,同时放出574kJ热量:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)ΔH=−574kJ⋅ml⋅ml−1
9. 下列说法正确的是( )
A.镁铝电池中,铝一定是负极
B.氢氧燃料电池工作时,氢气一定发生氧化反应
C.钢铁发生吸氧和析氢腐蚀,电池总反应式相同
D.铁铜合金与酸反应比纯铁与酸反应慢
10. 通过以下反应均可获取O2。下列有关说法正确的是( )
①太阳光催化分解水制氧气:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH1=571.6kJ⋅ml−1
②过氧化氢分解制氧气:2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)ΔH2=−196.4kJ⋅ml−1
③一氧化氮分解制氧气:2NO(g)=N2(g)+O2(g)ΔH3=−180.5kJ⋅ml−1
A.反应①光能全部转化为化学能
B.反应②为吸热反应
C.反应③使用催化剂,ΔH3减小
D.反应2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=−752.1 kJ⋅ml−1
11. 将含有0.4mlCuSO4和0.1mlNaCl的水溶液用惰性电极电解一段时间后,若在一个电极上得到0.1mlCu,则另一电极上生成气体(在标准状况下)的体积为( )
12. 已知某电池总反应为5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl。下列有关说法不正确的是( )
A.AgCl是氧化产物
B.Na+不断向电池的负极移动
C.每生成1ml Na2Mn5O10转移2ml电子
D.负极的反应式为:Ag+Cl−−e−=AgCl↓
13.
已知:
(1)C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1
(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2
(3)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH3
(4)2CO2(g)+4H2(g)=CH3COOH(l)+2H2O(l)ΔH4
(5)2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)ΔH5
下列关于上述反应的焓变判断正确的是( )
A.ΔH1<0,ΔH3>0B.ΔH2=ΔH3+ΔH4
C.ΔH4=ΔH3−2ΔH2D.ΔH5=2ΔH1+ΔH2−ΔH3
14. 利用如图所示装置可处理含H2S的废气。下列说法正确的是( )
A.电解池中惰性电极R1为阴极
B.FeCl3溶液在反应过程中可循环利用
C.反应池中的离子方程式:2Fe3++S2−=2Fe2++S↓
D.电解池总反应的化学方程式:H2S====通电S↓+H2↑
二、解答题
写出下列指定反应的热化学方程式。
(1)12.0g石墨与适量的水蒸气反应生成二氧化碳气体和氢气,吸收113.4kJ热量。
____________________________________________________。
(2)3mlNO2气体溶于水生成硝酸和NO气体,放出138kJ热量。
______________________________________________________。
(3)0.4mlN2H4(l)和0.8mlH2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出256.652kJ的热量。
______________________________________________________。
(4)4.6gC2H5OH(l)在氧气中完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水,放出141.1kJ热量。
__________________________________________________。
用50mL0.50ml⋅L−1盐酸与50mL0.55ml⋅L−1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃用品是_______________。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是_____________________________。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)若用60mL0.50ml⋅L−1盐酸与50mL0.55ml⋅L−1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量________(填“相等”或“不相等”),若用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
化学反应过程中不仅伴随着物质的变化,还伴随着能量的变化。回答下列问题:
(1)如图是N2(g)和H2(g)反应生成1ml NH3(g)过程中能量变化示意图,反应物的总能量____________(填“高于”或“低于”)生成物的总能量,该反应为__________(填“吸热”或“放热”)反应,写出N2和H2反应的热化学方程式:______________________________________________________;
(2)已知断开1mlH−H、N≡N键吸收的能量分别为435kJ⋅ml−1、943kJ⋅ml−1,则结合(1)图中数据,断开1mlN−H键所吸收的能量为____________kJ⋅ml−1。
(3)已知:①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l)ΔH1=−19.5kJ⋅ml−1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH2=−534.2kJ⋅ml−1
N2H4(l)与N2O4(l)反应生成N2和水蒸气。该反应的热化学方程为______________________________________,上述反应可用于火箭发射,其主要优点有_____________________________________________(写两条)。
铜及其化合物在生产、生活中应用广泛。回答下列问题:
(1)储氢合金表面镀铜工艺中以Pt、储氢合金及硫酸铜和甲醛混合溶液组成电解池,镀铜时发生的反应为Cu2++2HCHO+4OH−=Cu+H2↑+2H2O+2HCOO。
①储氢合金作________ (填“阴极”或“阳极”);电镀过程中,阳极的电极反应式为____________________________。
②电镀过程中,当生成5.6L(标准状况下)H2时,电路中约有________个电子通过。
(2)利用Cu2O光催化处理含有Cr2O72−的废水。
①电解法制备Cu2O:利用铜和钛作电极,电解含有NaCl和NaOH的溶液时,反应只消耗了铜和水,体系pH及Cl浓度维持不变(溶液体积变化忽略不计)。阳极材料是___________,该电极反应式为____________________________。
②光照射到Cu2O光催化剂上产生光催化反应,Cr2O72−和H2O分别在光催化反应中形成的微电极上发生电极反应,反应原理如图所示。写出光催化Cr2O72−发生反应的电极反应式:____________________________________。
某锂离子二次电池以FePO4为正极材料,金属锂和石墨(石墨作为金属锂的载体)为负极材料,电池反应为FePO4(s)+Li(s)=LiFePO4(s),装置示意图如下。
(1)该电池不能用水溶液作为电解质溶液,其原因是________________________________(用化学方程式解释)。
(2)充电时,a极的电极反应式为_____________________。
(3)以该电池为电源,在铁件的表面镀铜可防止铁被腐蚀,其装置示意图如下。
①先将一生锈的铁片放人盐酸中除铁锈,该反应的离子方程式为______________________________;
②电镀时,B极应与________ (填“a”或“b”)极相连,其电极反应式为_____________________________;
③若电镀前铁、铜两金属片质量相同,电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量,二者质量差为5.12g,则电镀时电路中通过的电子为______ml。
某校课题组的同学设计“甲烷一碳酸盐空气”熔盐燃料电池处理污水,其结构示意图如下:
污水处理原理:保持污水的pH在5.0∼6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用。回答下列问题:
(1)上图中A的化学式为___________。
(2)燃料电池正极反应为O2+2CO2+4e−=2CO32−,负极反应式为_________________________________。
(3)用电极反应式和离子或化学方程式说明电解池中生成Fe(OH)3的过程:__________________________;_____________________________________;___________________________________________。
(4)若在阴极产生了2ml气体,则理论上熔融盐燃料电池消耗CH4(标准状况下)____L。
参考答案与试题解析
2019-2020学年河南南阳高二上化学月考试卷
一、选择题
1.
【答案】
C
【考点】
清洁能源
【解析】
此题暂无解析
【解答】
氢气是人类最理想、最清洁的能源,它来源广泛、燃烧时放出的热量大、燃烧产物是水,无污染,但制取成本高、贮存困难,暂时还不能广泛应用,故选C。
2.
【答案】
D
【考点】
吸热反应和放热反应
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.石灰石分解的过程会吸收热量,故错误;
B.干冰升华的过程会吸收热量,故错误;
C.化学键断裂的过程会吸收热量,故错误;
D.盐酸和氨水发生中和反应,有热量放出,故正确;
故选D。
3.
【答案】
A
【考点】
金属的电化学腐蚀与防护
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.钢管与镁块相连时,铁、镁和电解质溶液能构成原电池,镁易失电子作负极,铁作正极,作负极金属加速被腐蚀,正极铁得以保护,故正确;
B.钢管与铜板相连时,铁、铜和电解质溶液能构成原电池,铁易失电子作负极,铜作正极,作负极金属加速被腐蚀,不能保护铁,故错误;
C.钢管与铅板相连时,铁、铅和电解质溶液能构成原电池,铁易失电子作负极,铅作正极,作负极金属加速被腐蚀,不能保护铁,故错误;
D.铁与直流电源正极相连时作阳极,活泼金属铁作阳极时,阳极上铁失电子而加速被腐蚀,不能保护铁,故错误;
故选A。
4.
【答案】
C
【考点】
电解原理及其应用
【解析】
根据电解原理,水解时阴极发生还原反应,氧化性大于氢离子的金属离子得到电子,被还原成金属单质,根据电子守恒,得到等质量的金属,转移的电子数越多,消耗的电量越大,据此进行分析.
【解答】
设阴极都析出mg金属,转移的电子的物质的量越大,消耗的电量越大,
A.得到mg金属汞,转移的电子的物质的量的为m201×2=m100.5ml;
B.得到mg铜,转移的电子的物质的量为m64×2ml=m32ml;
C.氢离子得电子生成mg氢气,转移电子物质的量为m2×2=m ml;
D.得到mg金属银,转移的电子的物质的量的为m108ml;
所以析出相等质量的物质,则消耗的电量最多的是C;
故选C。
5.
【答案】
D
【考点】
吸热反应和放热反应的判断
催化剂的作用
活化能及其对化学反应速率的影响
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.据图可知,生成物能量大于反应物能量,则反应为吸热反应,故正确;
B.升高温度,活化分子的百分数增大,反应速率增大,故正确;
C.催化剂对反应的始态和终态无影响,只改变活化能,对反应的ΔH无影响,故正确;
D.ΔH=断键吸收的能量-成键放出的能量=E1−E2,故错误;
故选D。
6.
【答案】
C
【考点】
有关反应热的计算
【解析】
此题暂无解析
【解答】
根据热化学方程式C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)ΔH=−2804kJ⋅ml−1可知,生成6mlH2O(l)放出2804kJ⋅ml−1的热量,故生成18gH2O(l)即18g18g/ml=1ml,放出热量约为467.3kJ,
故选C。
7.
【答案】
B
【考点】
电解池的工作原理及应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
阳极电镀原理,若在铜片上镀银时,银做电解池的阳极和电源正极相连,银失电子发生氧化反应生成银离子;铜做电解池的阴极与电源负极相连,电解质溶液中的银离子得到电子发生还原反应生成银;电解质溶液为硝酸银溶液;
A.铜片上镀银,银为阳极,在银片上发生的反应是:Ag−e−=Ag+,故正确;
B.将铜片与电源负极相连,银片与电源的正极相连,故错误;
C.电解质溶液为AgNO3溶液,故正确;
D.镀银过程中电能转化为化学能,故正确;
故选B。
8.
【答案】
C
【考点】
热化学方程式
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.12g金刚石转化为CO时放出110.5kJ热量,热化学方程式应为C(金刚石,s)+12O2(g)=CO(g)ΔH=−110.5kJ⋅ml−1,故错误;
B.放热反应ΔH<0,热化学方程式应为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=−642kJ⋅ml−1故错误;
C.常温下,2mlH2O完全分解生成2mlH2和1mlO2,同时吸收572kJ热量:H2O(l)=H2(g)+12O2(g)ΔH=286kJ⋅ml−1,故正确;
D.120℃下水的状态应为气态,热化学方程式应为CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=−574kJ⋅ml−1,故错误;
故选C。
9.
【答案】
B
【考点】
铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀
原电池的工作原理及应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.镁、铝作电极,与硫酸溶液构成的原电池中,镁为负极,电流由铝经导线流向镁,故错误;
B.氢氧燃料电池中,氢气失电子发生氧化反应,故正确;
C.钢铁发生吸氧腐蚀时的电池总反应式为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,钢铁发生析氢腐蚀时的电池总反应式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,故错误;
D.合金中铁、铜与酸能构成原电池,金属铁为负极而被腐蚀,和电化学腐蚀有关,比纯铁与酸反应快,故错误;
故选B。
10.
【答案】
D
【考点】
物质发生化学变化时的能量变化
用盖斯定律进行有关反应热的计算
反应热和焓变
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.反应①中光能一部分转化为化学能,还有一部分转化为热能,故A错误;
B.反应②的ΔH<0,该反应为放热反应,故B错误;
C.催化剂能改变反应速率,但对化学平衡和反应热没有影响,故C错误;
D.由盖斯定律可知,③-①得到2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l),则ΔH=−180.5kJ⋅ml−1−571.6kJ⋅ml−1=−752.1 kJ⋅ml−1,故D正确;
故选D。
11.
【答案】
D
【考点】
电解池的工作原理及应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
电解硫酸铜和氯化钠溶液时,阳极上Cl−先失电子,然后OH−失电子,阴极上Cu2+得电子,后H+得电子,当阴极上析出铜的物质的量为0.1ml,阴极上转移电子的物质的量=0.1ml×2=0.2ml,
根据原子守恒知,溶液中n(Cl−)=0.1ml,氯离子完全放电时转移电子的物质的量=0.1ml×1=0.1ml,生成氯气0.05ml;
所以阳极上有氧气生成,电极上电子转移0.2−0.1=0.1ml,4OH−−4e−=2H2O+O2↑,根据电极反应式计算,生成0.025mlO2,所以阳极生成气体物质的量为0.025+0.05=0.075ml,标准状况下气体的体积为0.075×22.4=1.68L,
故选D。
12.
【答案】
B
【考点】
原电池的工作原理及应用
【解析】
根据电池总反应可判断出反应中Ag的化合价升高,被氧化,Ag应为原电池的负极,AgCl是氧化产物;根据关系式5MnO2~1Na2Mn5O10~2e可知,每生成1mlNa2Mn5O10转移2ml电子;在原电池中阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,以形成闭合电路.
【解答】
A.反应中Ag的化合价升高,被氧化,Ag应为原电池的负极,AgCl是氧化产物,故A正确;
B.在原电池中阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,故B错误;
C.根据关系式5MnO2~1Na2Mn5O10~2e可知,每生成1mlNa2Mn5O10转移2ml电子,故C正确;
D.根据电池总反应:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,可判断出Ag应为原电池的负极,负极发生反应的电极方程式为:Ag+Cl−−e−=AgCl↓,故D正确;
故选B。
13.
【答案】
D
【考点】
用盖斯定律进行有关反应热的计算
反应热和焓变
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.物质的燃烧反应为放热反应,故ΔH1<0,ΔH3<0,,A项错误;
B.根据盖斯定律可知:2×(2)=(3)+(4),故ΔH2=ΔH3+ΔH42,B项错误;
C.根据盖斯定律可知:(4)=2×(2)−(3),故ΔH4=2ΔH2−ΔH3,C项错误;
D.根据盖斯定律可知:(5)=2(1)+(2)−(3),故ΔH5=2ΔH1+ΔH2−ΔH3,D项正确;
故选D。
14.
【答案】
B
【考点】
电解池的工作原理及应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.电解池中R2上H+得电子发生还原反应生成H2,则为阴极,所以R1为阳极,故A错误;
B.FeCl3和H2S发生氧化还原反应生成S和Fe2+,Fe2+在电解池中发生氧化反应生成Fe3+,所以FeCl3溶液可循环利用,故B正确;
C.硫化氢是弱电解质,反应池中的离子方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,故C错误;
D.反应池中生成的的HCl和FeCl2溶液进入电解池,电解池电解HCl、FeCl2混合溶液得到FeCl3和H2,电池反应式为:2FeCl2+2HCl====通电2FeCl3+H2↑,故D错误;
故选B。
二、解答题
【答案】
(1)C(石墨,s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=113.4kJ⋅ml−1
(2)3NO2(g)+H2O(g)=2HNO3(aq)+NO(g) ΔH=−138kJ⋅ml−1
(3)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)ΔH=−641.63kJ⋅ml−1
(4)C2H5OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=−1141.0kJ⋅ml−1
【考点】
热化学方程式
【解析】
此题暂无解析
【解答】
(1)12g石墨的物质的量为1ml,即1ml石墨与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g),并吸收113.4kJ的热量,反应的热化学方程式为:C(石墨,s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=113.4kJ⋅ml−1。
(2)3mlNO2气体溶于水生成硝酸和NO气体,并放出138kJ的热量,反应的热化学方程式为:3NO2(g)+H2O(g)=2HNO3(aq)+NO(g) ΔH=−138kJ⋅ml−1。
(3)0.4mlN2H4(l)和0.8mlH2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,并放出256.652kJ的热量,1mlN2H4(l)和2mlH2O2完全反应放出热量为0.25×256.652kJ⋅ml−1=641.63kJ⋅ml−1,反应的热化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=−641.63kJ⋅ml−1。
(4)4.6gC2H5OH(l)即0.1mlC2H5OH(l)在氧气中完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水,放出141.1kJ的热量,反应的热化学方程式为:C2H5OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=−1141.0kJ⋅ml−1。
【答案】
(1)环形玻璃搅拌棒
(2)减少实验过程中的热量损失
(3)偏小
(4)不相等,偏小
【考点】
实验数据处理或者误差分析的探究
中和热的测定
【解析】
(1)根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器;
(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作;
(3)不盖硬纸板,会有一部分热量散失;
(4)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关;
【解答】
解:(1)根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒;
(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失;
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,会有一部分热量散失,求得的中和热数值将会偏小;
(4)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,若用60mL0.50ml/L盐酸与50mL0.55ml/L氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高;NH3⋅H2O是弱电解质,电离过程为吸热过程,所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应,反应放出的热量偏小。
【答案】
(1)高于,放热,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=−92kJ⋅ml−1
(2)390
(3)2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH=−1048.9kJ⋅ml−1,产生气体无污染、放出大量的热
【考点】
物质发生化学变化时的能量变化
有关反应热的计算
用盖斯定律进行有关反应热的计算
热化学方程式
反应热和焓变
【解析】
此题暂无解析
【解答】
(1)反应物总能量大于生成物总能量,应为放热反应,生成1ml氨气放出46kJ热量,则反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=−92kJ⋅ml−1;
(2)反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能,设N−H的键能为x,
则943+3×435−6x=−92,所以x=390;
(3)已知①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l)ΔH1=−19.5kJ⋅ml−1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH2=−534.2kJ⋅ml−1;
由盖斯定律得,②×2−①得2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g),故该反应的ΔH=2×(−534.2kJ⋅ml−1)−(−19.5kJ⋅ml−1)=−1048.9kJ⋅ml−1,即2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH=−1048.9kJ⋅ml−1;
该反应的主要优点为产生气体无污染、放出大量的热。
【答案】
(1)①阴极,HCHO−2e−+3OH−=HCOO−+2H2O,②6.02×1023
(2)①Cu,2Cu+2OH−−2e−=Cu2O+H2O,②14H++Cr2O72−+6e−=====Cu2O2Cr3++7H2O
【考点】
电解池的工作原理及应用
电解池电极反应式
【解析】
此题暂无解析
【解答】
(1)①电镀池中,Cu2+得电子发生还原反应生成Cu,H2O得电子生成H2和OH−,储氢合金作阴极;电镀过程中,阳极CH3CHO失电子生成HCOO−发生氧化反应,电极反应式为HCHO−2e−+3OH−=HCOO−+2H2O;
②n(H2)=⋅L−1=0.25ml,根据关系式H2∼2HCHO∼4e−,转移电子数为N=nNA=0.25×4×NA=NA=6.02×1023。
(2)①根据题意,反应只消耗了铜和水,则Cu失电子生成Cu2O发生还原反应,作电解池的阳极,该电极反应式为2Cu+2OH−−2e−=Cu2O+H2O;
②Cr2O72−转化为Cr3+时Cr的化合价降低了3,每个Cr2O72−得到6个电子,再结合是酸性条件,利用电荷守恒进行配平可得到电极反应式为14H++Cr2O72−+6e−=====Cu2O2Cr3++7H2O。
【答案】
(1)2Li+2H2O=2LiOH+H2↑
(2)Li++e−=Li
(3)①Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,②a,Cu2++2e−=Cu,③0.08
【考点】
电解池的工作原理及应用
电解池电极反应式
电解池与原电池的工作原理
离子方程式的书写
化学方程式的书写
物质的量的相关计算
【解析】
此题暂无解析
【解答】
(1)电解质溶液不能与电极发生反应,Li与H2O能发生反应,故不能用水作为电解质溶液,反应的化学方程式为:2Li+2H2O=2LiOH+H2↑。
(2)充电时,二次电池为电解池,a极为阴极,电极反应式为:Li++e−=Li。
(3)①生锈的铁片放人盐酸中除铁锈,反应的离子方程式为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
②B极为电解池的阴极,与电源负极相连,二次电池为原电池,a为负极,b为正极,B与a极相连,B极的电极反应式为Cu2++2e−=Cu;
③阳极上铜质量减少,阴极上铜质量增加,二者质量差为5.12g时,阴极上析出铜的质量为2.56g,根据铜和转移电子之间的关系式Cu2+∼2e−,转移电子的物质的量2.56g64g/ml×2=0.08ml。
【答案】
(1)CO2
(2)CH4+4CO32−−8e−=5CO2+2H2O
(3)Fe−2e−=Fe2+,Fe2++2OH−=Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(4)11.2
【考点】
原电池和电解池的工作原理及应用综合
原电池的电极反应式
原电池的工作原理及应用
离子方程式的书写
化学方程式的书写
气体摩尔体积
【解析】
此题暂无解析
【解答】
燃料电池中,正极O2被还原,电极反应为O2+2CO2+4e−=2CO32−;负极甲烷被氧化,电极反应为CH4+4CO32−−8e−=5CO2+2H2O;
(1)甲烷所在的是负极,故A的化学式为CO2。
(2)燃料电池中,甲烷在负极被氧化,电极反应式为CH4+4CO32−−8e−=5CO2+2H2O。
(3)左侧电解池中Fe为阳极,C为阴极,阳极失电子发生氧化反应Fe−2e−=Fe2+,保持pH在5~6之间,溶液呈酸性,阴极得电子发生还原反应2H++2e−=H2↑,同时也发生副反应,即溶液中H2O失电子被氧化生成H+和O2,电极方程式为:2H2O−4e−=4H++O2↑,溶液中阳极侧还发生反应Fe2++2OH−=Fe(OH)2↓,Fe(OH)2被O2氧化,发生反应4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;故生成Fe(OH)3过程的电极反应式和离子或化学方程式为Fe−2e−=Fe2+、Fe2++2OH−=Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
(4)阴极得电子发生还原反应2H++2e−=H2↑,若产生2mlH2,则转移4ml电子,根据电极反应式CH4+4CO32−−8e−=5CO2+2H2O,当转移4ml电子时,消耗0.5mlCH4,体积为V=nVm=0.5ml×22.4L/ml=11.2L。
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