原电池专项训练-2022年襄州一中高三化学一轮复习(二)
展开一、单选题(15题)
1.Mg-Li1-xFePO4是一种新型二次电池,其装置的示意图如下(Li+透过膜只允许Li+通过)。下列说法正确的是
A.断开K1、闭合K2,右室的电极为阳极,Li+发生还原反应
B.断开K2、闭合K1,右室的电极反应式:Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4
C.断开K2、闭合K1,外电路中通过a ml电子时,左室溶液质量增加12a g
D.该二次电池的总反应为xMg+xLi2SO4+2Li1-xFePO4xMgSO4+2LiFePO4
2.新型镁—锂双离子二次电池的工作原理如图,下列关于该电池的说法正确的是
A.放电时,Li+通过离子交换膜向左移动
B.充电时,外加电源的正极与X相连
C.充电时,导线上每通过0.2mle-,左室中溶液的质量就减少1g
D.放电时,正极的电极反应式为Li1-xFePO4+xLi+-xe-=LiFePO4
3.我国科学家利用碳酸钠和碳纳米管为复合电极,以熔融的钠盐为电解质,制备出无钠预填装的电池,反应原理为。下列叙述错误的是
A.放电时电解质中向电池的正极聚集
B.放电时,正极反应为
C.充电时阴极的电极反应为
D.火星大气中含有二氧化碳,该电池有望为火星探测提供电化学能源系统
4.电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如图。下列说法错误的是
A.O2在Pt电极(b)上发生还原反应
B.Pt电极(a)的电势低于Pt电极(b)
C.反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4∶5
D.Pt电极(a)上的电极反应式为:2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
5.如图,某液态金属储能电池放电时产生金属化合物。下列说法正确的是
A.放电时,M电极反应为
B.放电时,由M电极向N电极移动
C.充电时,M电极的质量减小
D.充电时,N电极反应为
6.电池中活泼的钾负极容易产生枝晶状沉积物,导致正极催化剂活性不足与较高的充电过电位,容易引发电解液氧化分解,恶化电池性能。近日,我国科研团队通过对该电池正、负极同时改进,实现了稳定高效且可逆循环的电池。电池总反应为。
下列说法错误的是
A.活泼的钾负极替换成合金是为了改善负极侧的枝晶问题
B.电池的正极反应式为
C.在碳纳米管正极表面引入羧酸根离子,可以使放电产物更易于可逆分解,降低充电过电位
D.充电时,每生成。阴极质量减少
7.下列装置由甲、乙两部分组成(如图所示),甲是将废水中乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化为环境友好物质的化学电源。下列说法错误的是
A.甲池中N极电极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O
B.反应过程中电子从Fe流向M极、电流从Cu极流向N极
C.该电源工作过程中废水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]被氧化为N2和CO2
D.甲池中H+透过质子交换膜从左向右移动,乙池中硫酸铜溶液离子浓度保持不变
8.电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如下。下列说法不正确的是
A.O2在电极b上发生还原反应
B.溶液中OH-向电极a移动
C.反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4:5
D.负极的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
9.LED(Light Emitting Dide),发光二极管,是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,它可以直接把电能转化为光能。图是课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法错误的是
A.装置中存在“化学能→电能→光能”的转换
B.铜片上发生的反应为:2H++2e―=H2↑
C.如果将硫酸换成柠檬汁,导线中不会有电子流动
D.如果将锌片换成铁片,电路中的电流方向不变
10.十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”,意味着对污染防治比过去要求更高。某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如下,当该装置工作时,下列说法正确的是
A.盐桥中Cl-向Y极移动
B.电路中流过7.5 ml电子时,共产生标准状况下N2的体积为16.8L
C.电流由X极沿导线流向Y极
D.Y极发生的反应为2NO3-+10e-+6H2O=N2↑+12OH-,周围pH增大
11.我国科学家构建直接异质结和间接异质结构系统,实现还原和氧化。有关该过程的叙述正确的是
A.只涉及太阳能转化为化学能
B.金属Pt表面的反应为:
C.作为氧化还原协同电对,可以换成
D.总反应为:
12.一种太阳能储能电池的工作原理如图所示,已知锂离子电池的总反应:Li1-xNiO2+xLiC6LiNiO2+xC6,下列说法错误的是
A.该锂离子电池为二次电池
B.该锂离子电池充电时,n型半导体作电源正极
C.该锂离子电池放电时,Li+从a极移向b极
D.该锂离子电池放电时,b极上发生还原反应,电极反应式为Li1-xNiO2+xe-+xLi+=LiNiO2
13.铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池,电池结构如图所示,其工作原理为。下列说法正确的是
A.氧化性:
B.电池放电时,负极的电极反应式为
C.电池放电时,从负极室穿过选择性透过膜移向正极室
D.充电时,阴极的电极反应式为
14.我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为:。下列说法不正确的是
A.放电时,向负极移动
B.充电时释放CO2,放电时吸收CO2
C.充电时,阳极反应为:
D.可以用NaClO4的水溶液作电解液
15.氢氧燃料电池以高效环保的优势应用于航天等领域。下列关于该电池的说法正确的是
A.燃料电池的能量转化率可以达到100%
B.O2在电池的正极发生氧化反应
C.该电池的总反应为2H2 + O22H2O
D.当有1mlO2完全反应时,转移的电子数为4NA
二、填空题(4大题)
16.对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。
(1)含氰废水中的CN-有剧毒。
①CN-中C元素显+2价,N元素显-3价,用原子结构解释N元素显负价的原因是___,共用电子对偏向N原子,N元素显负价。
②在微生物的作用下,CN-能够被氧气氧化成,同时生成NH3,该反应的离子方程式为______。
(2)含乙酸钠和对氯酚()的废水可以利用微生物电池除去,其原理如下图所示。
①B是电池的______极(填“正”或“负”);②A极的电极反应式为________。
(3)电渗析法处理厨房垃圾发酵液,同时得到乳酸的原理如下图所示(图中“HA”表示乳酸分子,A- 表示乳酸根离子)。
①阳极的电极反应式为________。
②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理:_________。
③ 电解过程中,采取一定的措施可控制阳极室的pH约为6-8,此时进入浓缩室的OH-可忽略不计。400mL 10 g•L-1乳酸溶液通电一段时间后,浓度上升为145 g•L-1(溶液体积变化忽略不计),阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为______L。(乳酸的摩尔质量为90 g• ml-1)
17.CO2、SO2、NOx是对环境影响较大的气体,控制和治理CO2、SO2、NOx是解决温室效应、减少酸雨和光化学烟雾的有效途径。
(1)下列措施中,有利于降低大气中的CO2、SO2、NOx浓度的有______(填字母)。
a.减少化石燃料的使用,开发新能源
b.使用无氟冰箱,减少氟里昂排放
c.多步行或乘公交车,少用专车或私家车
d.将工业废气用碱液吸收后再排放
(2)新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2,再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO2外,还能得到一种复合肥料,该复合肥料可能的化学式为_________(只要求写一种)。
(3)有学者设想以下图所示装置用电化学原理将CO2、SO2转化为重要化工原料。
①若A为CO2,B为H2,C为CH3OH,则正极电极反应式为______________。
②若A为SO2,B为O2,C为H2SO4。科研人员希望每分钟从C处获得100mL10ml/LH2SO4,则A处通入烟气(SO2的体积分数为1%)的速率为_______L/min(标准状况)。
18.能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是未来重要的能源物质之一。
(1)合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H;右图表示某次合成实验过程中甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度的关系曲线,则该反应的△H
0(填“>、<或= ”)
(2)若在230℃时,平衡常数K=1。若其它条件不变,将温度升高到500℃时,达到平衡时,K 1 (填“>、<或= ”)
(3)在某温度下,向一个容积不变的密闭容器中通入2.5ml CO和7.5ml H2,达到平衡时CO的转化率为90%,此时容器内的压强为开始时的 倍。
(4)利用甲醇燃料电池设计如右图所示的装置:则该装置中Cu极为 极。
①写出b极的电极反应式 。
②当铜片的质量变化为12.8 g时:a极上消耗的O2在标准状况下的体积为 L。
19.(12分)全矾液流电池是一种新型电能储存和高效转化装置,其电解质溶液为VOSO4溶液,该电解质溶液可通过下列方法制取:将18.2gV2O5和30mL浓H2SO4加入到40mL水中,并在充分搅拌下在水浴上加热20min。向溶液中加水稀释至375mL,通SO2至悬浮液变成深蓝色溶液。将此溶液蒸发浓缩至原体积的五分之一,通入足量的CO2。再将溶液煮沸后,用稀释至1000mL,全矾液流电池的工作原理为:
(1)通入SO2发生反应的化学方程式为______________________。
(2)通入CO2的目的是_________________________。
(3)全矾液流电池充电时,阳极的电极反应式为____________________。
(4)某溶液中含有VO2+、Cr2O32—,现向此溶液中滴入的FeSO4溶液,恰好使VO2+→VO2+,Cr2O32—→ Cr3+。再滴入2.00mL,0.020ml/LKMnO2溶液,又恰好使VO2+→VO2+,而Cr3+不变,试求溶液中Cr的质量(mg) .
参考答案
1.B
【详解】
A.断开K1、闭合K2,该装置为电解池,右室的电极与外接电源的正极相连作阳极,LiFePO4中的铁元素发生氧化反应,A项错误;
B.断开K2、闭合K1,该装置为原电池,右室的电极为正极,得电子发生还原反应,电极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4,B项正确;
C.断开K2、闭合K1,外电路中通过a ml电子时,左室有0.5a ml Mg溶解,同时有a ml Li+移向右室,因此左室溶液质量增加,C项错误;
D.该二次电池的总反应为xMg+xLi2SO4+2Li1-xFePO4xMgSO4+2LiFePO4,D项错误;
答案选B。
2.C
【详解】
A.放电时,为原电池,原电池中阳离子移向正极,所以由左向右移动,A项错误;
B.充电时外加电源的正极与相连,B项错误;
C.充电时,左室得电子发生还原反应,电极反应式为,导线上每通过,右室将有移向左室,所以溶液质量减少,C项正确;
D.放电时,右边为正极,得电子发生还原反应,反应式为,D项错误。
故选C。
3.C
【详解】
A.放电时阳离子移向正极,A正确;
B.根据反应原理,放电时极转化为C,发生得电子的还原反应,为电池的正极,B正确;
C.充电时阴极应得到电子,C错误;
D.电池放电时消耗,则该电池有望成为含有大量的火星探测供电系统,D正确;
故选C。
4.C
【详解】
A.由题意可知该燃料电池中O2作为正极发生还原反应,所以O2在电极b上发生还原反应,故A不选;
B.由题意可知a为负极,b为正极,Pt电极(a)的电势低于Pt电极(b),故B不选;
C.根据方程式得出4:3;故选C;
D.负极发生氧化反应失去电子,1mlNH3失去3ml电子,则该反应的电极反应式为:2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,故D不选。
故选C。
5.B
【分析】
由题干信息可知,放电时,M极由于Li比Ni更活泼,也比N极上的Sb、Bi、Sn更活泼,故M极作负极,电极反应为:Li-e-=Li+,N极为正极,电极反应为:3Li++3e-+Bi=Li3Bi,据此分析解题。
【详解】
A.由分析可知,放电时,M电极反应为Li-e-=Li+,A错误;
B.由分析可知,放电时,M极为负极,N极为正极,故由M电极向N电极移动,B正确;
C.由二次电池的原理可知,充电时和放电时同一电极上发生的反应互为逆过程,M电极的电极反应为:Li++e-= Li,故电极质量增大,C错误;
D.由二次电池的原理可知,充电时和放电时同一电极上发生的反应互为逆过程,充电时,N电极反应为,D错误;
故答案为:B。
6.D
【详解】
A.题干中介绍活泼的钾负极容易产生枝晶状沉积物,导致性能衰减,我国科研团队改进电极材料为KSn合金,因此活泼的钾负极替换成合金是为了改善负极侧的枝晶问题,A正确:
B.由总反应可知二氧化碳在正极得电子转化为C,正极电极反应式为,B正确;
C.在碳纳米管正极表面引入羧酸根离子,可以使放电产物K2CO3更易于可逆分解,降低充电过电位,C正确;
D.充电时阴极为碳酸钾得电子产生K和二氧化碳,阴极质量增加,D错误;
选D。
7.B
【分析】
根据题给信息知,甲图中装置是将化学能转化为电能的原电池,M是负极,N是正极,电解质溶液为酸性溶液,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应;乙部分是在铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极相连,根据得失电子守恒计算,以此解答该题。
【详解】
A.N是正极,酸性条件下,氧气在正极N上得电子、发生还原反应,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,故A正确;
B.电子从负极M流向Fe、电流从正极N极流向Cu极,故B错误;
C.乙二胺[H2N(CH2)2NH2]在负极M上失电子,发生氧化反应,生成氮气、二氧化碳和水,故C正确;
D.阳离子向正极移动,M是负极,N是正极,所以质子由左向右移动,乙部分是在铁上镀铜,电解液浓度基本不变,所以乙中CuSO4溶液浓度基本保持不变,故D正确;
故选B。
8.C
【详解】
A.b电极为正极,氧气在电极b上得电子,发生还原反应,A正确;
B.原电池中阴离子在电解质溶液中向负极移动,则溶液中OH-向电极a移动,B正确;
C.NH3在负极失电子得N2,O2在正极得电子氧元素变为-2价,根据得失电子守恒有4NH3~12e-~3O2,则消耗NH3与O2的物质的量之比=4:3,C错误;
D.氨气在负极失电子得氮气,结合电解质溶液为KOH溶液写出负极的电极反应式为2NH3-6e- +6OH-=N2+6H2O,D正确;
故选C。
9.C
【详解】
A.原电池把化学能转化为电能,电能又转化为光能,即装置中存在“化学能→电能→光能”的转换,故A正确;
B.锌的金属性强于铜,锌是负极,铜是正极,溶液中的氢离子在正极放电,即铜片上发生的反应为:2H++2e―=H2↑,故B正确;
C.如果将硫酸换成柠檬汁,仍然可以构成原电池,因此导线中会有电子流动,故C错误;
D.铁的活泼性大于铜,如果将锌片换成铁片,仍然是铜作正极,铁作负极,所以电路中的电流方向不变,故D正确;
选C。
10.D
【分析】
由图示可知,X极氨气失电子发生氧化反应生成氮气,X是负极;Y电极NO3-得电子发生还原反应生成氮气,Y是正极。
【详解】
A.处理垃圾渗滤液的装置属于原电池装置,溶液中的阴离子移向负极,所以氯离子向X 极移动,故A错误;
B.电池总反应为:5NH3+3 NO=4N2+6H2O+3OH-,该反应转移了15个电子,即转移15个电子生成4个氮气,故电路中流过7.5 ml电子时,产生2ml氮气,标准状况下N2的体积为44.8L,故B错误;
C.电流由正极流向负极,即电流由Y极沿导线流向X 极,故C错误;
D.Y是正极,NO3-得电子发生还原反应生成氮气,2NO+10e-+6H2O=N2↑+12OH-,周围pH 增大,故D正确;
选D。
11.A
【详解】
A.由反应机理图可知只涉及太阳能转化为化学能,A正确;
B.金属Pt表面的反应为:,B错误;
C.由于是阳离子交换膜,不可以换成,C错误;
D.总反应为:,D错误;
答案选A。
12.B
【详解】
根据图示可知该储能电池左边为太阳能电池,右边为锂离子电池。结合锂离子电池总反应可知:放电时a极为负极,b极为正极;则充电时a极为阴极,b极为阳极。
A.题图所示锂离子电池能实现充电和放电,为二次电池,A项正确;
B.充电时a极为阴极,则n型半导体为电源负极,B项错误;
C.电池放电时,Li+从负极向正极移动,即Li+从a极向b极移动,C项正确;
D.电池放电时,b极为正极,发生还原反应,其电极反应式为Li1-xNiO2+xe-+xLi+===LiNiO2,D项正确。
13.D
【详解】
A.放电时,为氧化剂,为氧化产物,根据氧化还原反应的规律,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,故A项错误;
B.放电时,负极的电极反应式为,故B项错误;
C.放电时,阴离子从正极移向负极,故C项错误;
D.充电时,阴极发生还原反应,故D项正确。
故选D。
14.D
【详解】
A.放电时,Na失电子作负极、Ni作正极,电解质溶液中阴离子向负极移动,所以向负极移动,故A正确;
B.放电时Na作负极、Ni作正极,充电时Ni作阳极、Na作阴极,,所以充电时释放CO2,放电时吸收CO2,故B正确;
C.放电正极反应式为,故充电时阳极反应式为,故C正确;
D.钠是活泼金属单质,锂能与水反应,所以锂电池不可用水电解质溶液,故D错误;
故答案选D。
15.D
【详解】
A.燃料电池是将化学能转化为电能的装置,还会伴有热能等能量的释放,能量转化率不可能达到100%,故A错误;
B.通入氧气的电极是正极,氧气在正极得电子发生还原反应,故B错误;
C.燃料电池的总反应是燃料燃烧的化学方程式,则供电时的总反应为:2H2 + O2=2H2O,故C错误;
D.O2参与反应生成水,故当有1mlO2完全反应时,转移的电子数为4NA,故D正确;
故答案为D。
16.
(1) C和N的原子电子层数相同(同周期),核电荷数C小于N,原子半径C大于N(吸引电子能力C弱于N) 2CN-+ 4H2O + O22+ 2NH3
(2) 负 + 2e- + H+=+ Cl-
(3) 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 阳极OH-放电,c(H+)增大,H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室;A-通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室,H+ +A- = HA,乳酸浓度增大 6.72
【解析】
(1)
①C和N是第二周期元素的原子,它们的原子电子层数相同(同周期),但是核电荷数C小于N,所以原子半径C大于N,即吸引电子能力C弱于N,所以C、N形成的化合物共用电子对偏向N原子,N元素显负价;
②CN-能够被氧气氧化成,同时生成NH3得出方程式为:2CN-+ 4H2O + O22+ 2NH3;
(2)
①原电池中氢离子的移动方向是从负极流向正极,所以B是电池的负极;
②A是正极,正极上发生得电子的还原反应:+ 2e- + H+=+ Cl-;
(3)
①阳极上是阴离子氢氧根离子发生失电子的氧化反应,电极反应式为:4OH--4e-═2H2O+O2↑;
②在电解池的阳极上是OH-放电,所以c(H+)增大,并且H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室;根据电解原理,电解池中的阴离子移向阳极,即A-通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室,这样:H++A-═HA,乳酸浓度增大;
③在阳极上发生电极反应:4OH--4e-═2H2O+O2↑,阴极上发生电极反应:2H++2e-=H2↑,根据电极反应方程式,则有:HA~H+~1/2H2,根据差值法,乳酸的浓度变化量是(145g•L-1-10g•L-1)÷90g/ml=1.5ml/L,即生成HA的物质的量是1.5ml/L×0.4L=0.6ml,所以产生氢气是0.3ml即0.3ml×22.4L/ml=6.72L。
17.acd (NH4)3PO4[或(NH4)2HPO4或NH4H2PO4] CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O 2240
【分析】
(1)a.化石燃料的废气中含有CO2、SO2、NOx等气体;
b.氟里昂排放会破坏臭氧层;
c.汽车燃烧的尾气中含有CO2、SO2、NOx等气体;
d.工业废气中的CO2、SO2、NOx等气体均是酸性气体,可以被碱液吸收;
(2)氨水与SO2反应生成亚硫酸铵、亚硫酸氢铵,亚硫酸铵、亚硫酸氢铵与磷酸反应生成SO2;
(3) ①正极上CO2发生得电子的还原反应生成CH3OH;
②根据电极反应进行计算。
【详解】
(1)a.化石燃料的废气中含有CO2、SO2 、NOx等气体,减少化石燃料的使用,开发新能源,可以降低大气中的CO2、SO2、NOx的浓度,故a符合题意;
b.使用无氟冰箱,减少氟里昂排放,可以减少臭氧层的破坏,不能降低大气中的CO2、SO2、NOx的浓度,故b不符合题意;
c.汽车燃烧的废气中含有CO2、SO2 、NOx等气体,多步行或乘公交车,少用专车或私家车,可以降低大气中的CO2、SO2、NOx的浓度,故c符合题意;
d. 工业废气中的CO2、SO2、NOx等气体均是酸性气体,可以和碱液反应生成盐,被碱液吸收后再排放,可以工业废气中的CO2、SO2、NOx等气体均是酸性气体,故d符合题意;
综上所述,答案选acd。
(2)氨水与SO2反应生成亚硫酸铵、亚硫酸氢铵,亚硫酸铵、亚硫酸氢铵与磷酸反应生成SO2,同时生成(NH4)3PO4[或(NH4)2HPO4或NH4H2PO4],(NH4)3PO4[或(NH4)2HPO4或NH4H2PO4]是既含N元素、又含P元素的复合肥料;
综上所述,答案为:(NH4)3PO4[或(NH4)2HPO4或NH4H2PO4]。
(3)①正极上CO2发生得电子的还原反应生成CH3OH,电极反应式为CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O;
综上所述,答案为:CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O。
②若A为SO2,B为O2,C为H2SO4时,左边电极的电极反应式为SO2+2e-+2H2O=SO42-+4H+,每分钟从C处获得 100mL10ml/LH2SO4,即获得1mlH2SO4,所以则A处通入SO2的物质的量为1ml,通入烟气的体积为1ml×22.4L/ml÷1%=2240L,所以速率为2240L/min;
综上所述,答案为:2240。
18.(1)<(2分)
(2)<(1分)
(3)0.55(2分)
(4)阳(1分)
①CH3OH+8OH--6e-==CO2-3+6H2O(2分)
②2.24(2分)
【分析】
(1)230℃处于平衡状态,再升高温度甲醇的体积分数,说明升高温度平衡向逆反应方向移动;
(2)说明升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小;
(3)参加反应CO为2.5ml×90%=2.25ml,进而计算平衡时混合气体总物质的量,恒温恒容下,压强之比等于物质的量之比;
(4)b电极通入甲醇,发生氧化反应,a电极通入氧气,发生还原反应,则a为正极、b为负极,Cu连接a极,则为阳极,b电极上甲醇失去电子,碱性条件下生成碳酸根离子与水;根据电子转移守恒计算消耗氧气的体积。
【详解】
(1)230℃处于平衡状态,再升高温度甲醇的体积分数,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,而升高温度平衡向吸热反应移动,故正反应为放热反应,则△H<0,因此,本题正确答案是:<;
(2)正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,则K<1,因此,本题正确答案是:<;
(3)参加反应CO为2.5ml×90%=2.25ml,则:
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) 气体物质的量减小
1 2
2.25ml 4.5ml
故平衡后混合气体总物质的量为2.5ml+7.5ml-4.5ml=5.5ml,恒温恒容下,压强之比等于物质的量之比,此时容器内的压强为开始时的5.5/(2.5+7.5)=0.55倍,
因此,本题正确答案是:0.55。
(4)b电极通入甲醇,发生氧化反应,a电极通入氧气,发生还原反应,则a为正极、b为负极,Cu连接a极,则为阳极;
①b电极上甲醇失去电子,碱性条件下生成碳酸根离子与水,电极反应式为:CH3OH+8OH--6e-=CO2-3+6H2O;
②当铜片的质量变化为12.8g时,消耗的Cu为12.8/64=0.2ml,根据电子转移守恒可以知道消耗氧气为0.2×2/4=0.1ml,则a极上消耗的O2在标准状况下的体积为0.1ml×22.4L/ml=2.24L;
因此,本题正确答案是:阳;CH3OH+8OH--6e-=CO2-3+6H2O;2.24。
19.(1)SO2+V2O5+H2SO4=VOSO4+H2O;或者V2O5+H2SO4=(VO2)2SO4+H2O,(VO2)2SO4+SO2=2VOSO4; (2)除去溶液中没有反应的SO2气体; (3)VO2++H2O-e-=VO2++H+
【解析】
(1)SO2中的硫是+4价,既有氧化性,又有还原性,V2O5中的V元素是+5价,具有氧化性,V2O5与硫酸混合发生:V2O5+H2SO4=(VO2)2SO4+H2O,(VO2)2SO4+SO2=2VOSO4,所以在酸性条件下V2O5与SO2两者反应生成VOSO4,反应的化学方程式:SO2+V2O5+H2SO4=VOSO4+H2O, 正确答案:SO2+V2O5+H2SO4=VOSO4+H2O;或者V2O5+H2SO4=(VO2)2SO4+H2O,(VO2)2SO4+SO2=2VOSO4;
(2)深蓝色溶液溶解了没有反应的SO2气体,通入CO2气体,降低SO2气体的溶解度,CO2气体的逸出也带动SO2气体从溶液中逸出,加热煮沸除去CO2气体,所以通入CO2气体的作用:除去溶液中没有反应的SO2气体,正确答案:除去溶液中没有反应的SO2气体;
(3)根据充电电池的总反应式:,充电时阳极失去电子发生氧化反应,化合价升高,所以,阳极的电极反应式:VO2++H2O-e-=VO2++H+,正确答案:VO2++H2O-e-=VO2++H+;
(4)VO2+、Cr2O3具有氧化性,将Fe2+氧化为Fe3+,VO2+ →VO2+,Cr2O3→ Cr3+,KMnO4将VO2+氧化为VO2+ ,所以整个反应过程中,Fe2+失去电子,Cr2O3和KMnO4得到电子,
设溶液中铬元素的质量为xg
根据得失电子守恒得:29ml×10-3×0.1ml·L-1×(3-2)=x÷52g·ml-1×(6-3)+2ml×10-3×0.02ml·L-1×(7-2),x=0.0468g=46.8mg,m(Cr)=46.8mg,正确答案:46.8mg。
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