- 原电池和电解池的工作原理
- 共168题
如图所示装置,均盛有等体积等浓度的稀硫酸,工作相同的时间后测得均通过n mole-。下列叙述错误的是(不考虑溶液体积的变化)
正确答案
解析
略。
知识点
图Ⅰ的目的是精炼铜,图Ⅱ的目的是保护钢闸门。下列说法不正确的是
正确答案
解析
略
知识点
钛被誉为“二十一世纪的金属”,用途广泛。按下图所示组成的产业链可以大大提高资源利用率,减少环境污染。请根据流程回答下列问题:
(1)已知FeTiO3中Fe元素的化合价为+3,钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的过程中 元素被氧化,每生产1.9t TiCl4转移电子总数为_______NA。(NA表示阿伏伽德罗常数)
(2)已知:①Mg(s) + Cl2(g)=MgCl2(s) △H =-641kJ·mol-1
② TiCl4(s)=Ti(s) + 2Cl2(g) △H = +770kJ·mol-1
则金属Mg还原TiCl4(s)制取金属Ti的热化学方程式为_______。
(3)某化学兴趣小组模拟上述生产,探究外界条件对合成甲醇反应的影响。
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-91kJ·mol-1。
①在300℃时,向体积为1L的密闭容器中加入2mol H2和1mol CO,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
则从反应开始到建立平衡, v(H2)=_______;
该温度下CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
的化学平衡常数为_______。
②在其它条件不变,只改变其中的一个条件,该小组同学根据实验绘制如下图像,其中与事实相符的是_______(填序号)。
(4)一种将电解池与燃料电池相结合的新工艺可以降低氯碱工业的高能耗。相关物质的传输与转化关系如下图所示。(其中电极未标出,所用的离子交换膜只允许阳离子通过。)
比较图示中氢氧化钠质量分数a%_______b%(填“<”“>”或“=”)。
(5)有人提出让火力发电厂与氯碱厂就近联合既可以减少SO2的排放,又能降低能耗。请你判断该方案是否可行?_______;理由是:_______。
正确答案
(1)Ti、C,1.0×104
(2)2Mg(s) + TiCl4(s)=2MgCl2(s) + Ti(s) △H=-512 kJ·mol-1
(3)①0.15 mol·L-1· min-1,12 (mol·L-1) -2;②AD
(4)<
(5)可行,将发电厂产生的废气SO2与氯碱厂生产的Cl2或NaOH反应,既能减少SO2排放造成的污染,又可生产多种化学原料。(2分)就近联合还能减少电力输送中造成的能量损耗。
解析
略。
知识点
钠、镁、铁、铜及其化合物在科研和生产生活中有广泛的应用。
(1)Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液,结构如图所示。该电池工作时,Cl—通过隔膜向________电极移动,石墨电极的电极反应式________。
(2)利用电解法在在铁制品上镀铜可以防止铁被腐蚀,以下说法正确的是________。
a. 电镀时,铜和石墨都可以做阳极,可溶性铜盐作电解质溶液
b. 电镀过程中,温度升高,电解反应速率加快
c. 电镀过程中,电能全部转化为化学能
d. 电镀过程中,铜离子向正极移动,发生还原反应
(3)常温下,用该化学电源和惰性电极电解200ml的饱和硫酸铜溶液,反应时溶液中水的电离平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”);当消耗24mg的Mg,电解后溶液的PH=________(不考虑溶液的体积变化)。
(4)废水中常含有Cu2+等重金属离子,写出Cu2+发生水解反应的离子方程式________。该反应的平衡常数为________(已知,25℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20 )。
NaHS可作为沉淀剂除去溶液中的Cu2+。常温下,NaHS溶液显碱性,原因是________(用离子方程式和必要的文字说明)。向含有Cu2+的废水中加入NaHS固体,废水溶液的PH值________(填“增大”“减小”或“不变”)。
正确答案
(1)负;2H2O2+2e-=4OH-
(2)d
(3)向右;2
(4)HS-+H2O⇌H2S+OH-、HS-⇌H++S2-,硫氢根离子水解程度大于电离程度导致其溶液呈碱性;减小
解析
(1)溶液中Cl-移动方向同外电路电子移动方向一致,应向负极方向移动;镁作负极,正极上双氧水得电子生成氢氧根离子,电极反应式为2H2O2+2e-=2OH-
(2)a.电镀时,石墨不能作阳极,故错误;b.电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率电解反应速率,故错误;c.电镀过程中,电能部分转化为化学能、部分转化为热能,故错误;d.电镀过程中,铜离子向阴极移动,发生还原反应,故正确;故选d
(3)电解硫酸铜溶液时,阴极上氢离子放电促进水电离,所以水的电离平衡向右移动;消耗24mgMg转移电子的物质的量=mol×2=0.002mol,当转移0.002mol电子时生成c(H+)=
=0.01mol/L,溶液的pH=2
(4)硫氢根离子水解程度大于电离程度导致其溶液呈碱性,水解和电离方程式分别为HS-+H2O⇌H2S+OH-、HS-⇌H++S2-,铜离子和硫氢根离子反应生成CuS沉淀和氢离子,离子反应方程式为HS-+Cu2+=CuS↓+H+,离子浓度增大,溶液的pH减小
知识点
某小组为研究电化学原理,设计如右图装置。下列叙述不正确的是
正确答案
解析
略
知识点
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