- 原电池正、负极的判断方法
- 共97题
(2015秋•双鸭山校级期中)在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为:2K2FeO4+3Zn═Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2.该电池正极发生的反应的电极反应式为______.
正确答案
2FeO42-+6e-+5H2O═Fe2O3+10OH-
解析
解:正极上高铁酸根离子得电子和水反应生成氧化铁和氢氧根离子,电极反应式为2FeO42-+6e-+5H2O=Fe2O3+10OH-,故答案为:2FeO42-+6e-+5H2O=Fe2O3+10OH-.
化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A.电解饱和食盐水时,阳极上氯离子放电生成氯气,电极反应式为2Cl--2e-═Cl2↑,故A正确;
B.氢氧燃料电池中,负极上氢气失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应,碱性条件下正极电极反应式为O2+2H2O+4e-═4OH-,故B错误;
C.粗铜精炼时,粗铜作阳极、纯铜作阴极,阳极电极反应式为Cu-2e-═Cu2+,故C错误;
D.钢铁发生电化学腐蚀时,负极上铁失电子生成亚铁离子,负极电极反应式为Fe-2e-═Fe2+,故D错误;
故选A.
降低大气中CO2的含量及有效利用CO2,目前已引起各国普遍重视.
(1)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2.某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料.已知该反应的阳极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,则阴极反应式为______.
(2)工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,在500℃下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g).实验测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图1所示.
①如图2是改变温度时H2的化学反应速率随时间变化的示意图,则该反应的正反应是______(填“吸热”或“放热”)反应.
②500℃达平衡时,CH3OH的体积分数为______.
正确答案
解:(1)总反应式为2CO2=2CO+O2,阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,总反应式减去阳极反应式得阴极反应式,所以阴极反应为:2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-,
故答案为:2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-;
(2)①根据图象知,升高温度,逆反应速率大于正反应速率,平衡向逆反应方向移动,则正反应是放热反应,故答案为:放热;
②开始时c(CO2)=1mol/L、c(H2)=3mol/L,平衡时c(CO2)=0.25mol/L,c(CH3OH)=c(H2O)=0.75mol/L,则c(H2)=3mol/L-0.75mol/L×3=0.75mol/L,CH3OH的体积分数等于甲醇的物质的量浓度与总物质的量浓度之比,所以甲醇的体积分数=×100%=30%,
故答案为:30%.
解析
解:(1)总反应式为2CO2=2CO+O2,阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,总反应式减去阳极反应式得阴极反应式,所以阴极反应为:2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-,
故答案为:2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-;
(2)①根据图象知,升高温度,逆反应速率大于正反应速率,平衡向逆反应方向移动,则正反应是放热反应,故答案为:放热;
②开始时c(CO2)=1mol/L、c(H2)=3mol/L,平衡时c(CO2)=0.25mol/L,c(CH3OH)=c(H2O)=0.75mol/L,则c(H2)=3mol/L-0.75mol/L×3=0.75mol/L,CH3OH的体积分数等于甲醇的物质的量浓度与总物质的量浓度之比,所以甲醇的体积分数=×100%=30%,
故答案为:30%.
锌-溴蓄电池的充、放电的电池总反应为Zn+Br2Zn2++2Br-,下列各反应:①Zn-2e-=Zn2+;②Br2+2e-=2Br-;③2Br--2e-=Br2;④Zn2++2e-=Zn,其中充电的阳极和放电的负极的反应分别是( )
正确答案
解析
解:充电时,该装置是电解池,阳极上溴离子失电子生成溴单质而发生氧化反应,即2Br--2e-═Br2;放电时,该装置是原电池,负极上锌失电子生成锌离子而发生氧化反应,即Zn-2e-═Zn2+,故选D.
化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语中,不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电解饱和食盐水时,阳极是氯离子失电子发生氧化反应的过程,电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑,故A正确;
B、燃料电池(碱性电解质)的正极上是氧气发生得电子的还原反应,碱性环境下,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,故B正确;
C、粗铜精炼时,与电源负极相连的阴极是纯铜,和电源正极相连的阳极是粗铜,故C正确;
D、金属铁电化学腐蚀中,金属铁是电子只能成为亚铁离子,即Fe-2e-=Fe2+,故D错误.
故选D.
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