- 原电池正、负极的判断方法
- 共97题
下面列出了用惰性电极电解不同物质的电极反应式,其中错误的是( )
正确答案
解析
解:A、电解CuSO4溶液,阴极上是铜离子得电子的还原反应,即Cu2++2e-═Cu,故A正确;
B、电解熔融NaCl,阴极上是钠离子得电子的还原反应,即:Na++e-═Na,故B正确;
C、电解NaOH溶液,阳极上是氢氧根离子发生失电子的氧化反应:4OH--4e-═2H2O+O2↑,故C正确.
D、电解饱和食盐水,阴极:2H++2e-═H2↑,故D错误;
故选D.
( I)氧化还原反应Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag可设计成一个原电池,写出两个电极上的电极反应:负极:______,正极:______.
(II)已知NaHCO3水溶液呈碱性:
(1)用离子方程式表示NaHCO3溶液呈碱性的原因______
(2)NaHCO3溶液中各离子的浓度由大到小的关系是______
(III)某温度下,密闭容器中A、B、C三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:
回答下列问题:
(1)反应达到平衡时,A的转化率为______.
(2)该反应的化学方程式可表示为(用A、B、C表示物质的化学式)______,其平衡常数为______.
(3)该温度下,若将A和B各0.10mol的气体混合物充入10L的密闭容器中发生反应,10s末达到平衡,则用A表示的化学反应速率为______.
正确答案
解:( I)根据电池反应式知,铜被氧化,银离子被还原,所以负极上铜失电子发生氧化反应,电极反应式为Cu-2e-=Cu2+,正极上银离子得电子发生还原反应,电极反应式为2Ag++2e-=2Ag;
故答案为:Cu-2e-=Cu2+,2Ag++2e-=2Ag;
(II)(1)碳酸氢钠是强碱弱酸酸式盐,碳酸氢钠水解导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度而使其溶液呈碱性,水解离子方程式为HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-;
故答案为:HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-;
(2)钠离子不水解,碳酸氢根离子水解,所以c(Na+)>c(HCO3-),碳酸氢钠水解而使溶液呈碱性,所以c(OH-)>c(H+),但水解是微弱的,溶液中阴离子主要以碳酸氢根离子存在,所以c(HCO3-)>c(OH-),溶液中碳酸氢根离子电离出氢离子和碳酸根离子、水电离出氢离子,所以c(H+)>c(CO32-),故溶液中各种离子浓度大小顺序是c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-);
故答案为:c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-);
(III)(1)反应达到平衡状态时,A反应掉的浓度为(0.020-0.016)mol/L,转化率==
=20%;
故答案为:20%;
(2)同一化学反应、同一时间段内,各物质的反应浓度之比=反应速率之比=计量数之比,A的反应浓度:B的反应浓度:C的反应浓度=(0.020-0.016)mol/L:(0.020-0.016)mol/L:(0.0080-0)mol/L=1:1:2,所以该反应的化学方程式可表示为A(g)+B(g)⇌2C(g),K==
=0.25;
故答案为:A(g)+B(g)⇌2C(g),0.25;
(3)设A平衡时的物质的量是x
A(g)+B(g)⇌2C(g),
开始 0.1mol 0.1mol 0
反应(0.1-x)mol(0.1-x)mol 2(0.1-x)mol
平衡 xmol xmol 2(0.1-x)mol
则A、B、C各物质的平衡浓度分别为0.1xmol/L、0.1xmol/L、0.2(0.1-x)mol/L,
K=,x=0.08mol,则反应的A的物质的量是(0.1-0.08)mol=0.02mol,
v==
=0.00020mol/L.s;
故答案为:0.00020mol/L.s.
解析
解:( I)根据电池反应式知,铜被氧化,银离子被还原,所以负极上铜失电子发生氧化反应,电极反应式为Cu-2e-=Cu2+,正极上银离子得电子发生还原反应,电极反应式为2Ag++2e-=2Ag;
故答案为:Cu-2e-=Cu2+,2Ag++2e-=2Ag;
(II)(1)碳酸氢钠是强碱弱酸酸式盐,碳酸氢钠水解导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度而使其溶液呈碱性,水解离子方程式为HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-;
故答案为:HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-;
(2)钠离子不水解,碳酸氢根离子水解,所以c(Na+)>c(HCO3-),碳酸氢钠水解而使溶液呈碱性,所以c(OH-)>c(H+),但水解是微弱的,溶液中阴离子主要以碳酸氢根离子存在,所以c(HCO3-)>c(OH-),溶液中碳酸氢根离子电离出氢离子和碳酸根离子、水电离出氢离子,所以c(H+)>c(CO32-),故溶液中各种离子浓度大小顺序是c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-);
故答案为:c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-);
(III)(1)反应达到平衡状态时,A反应掉的浓度为(0.020-0.016)mol/L,转化率==
=20%;
故答案为:20%;
(2)同一化学反应、同一时间段内,各物质的反应浓度之比=反应速率之比=计量数之比,A的反应浓度:B的反应浓度:C的反应浓度=(0.020-0.016)mol/L:(0.020-0.016)mol/L:(0.0080-0)mol/L=1:1:2,所以该反应的化学方程式可表示为A(g)+B(g)⇌2C(g),K==
=0.25;
故答案为:A(g)+B(g)⇌2C(g),0.25;
(3)设A平衡时的物质的量是x
A(g)+B(g)⇌2C(g),
开始 0.1mol 0.1mol 0
反应(0.1-x)mol(0.1-x)mol 2(0.1-x)mol
平衡 xmol xmol 2(0.1-x)mol
则A、B、C各物质的平衡浓度分别为0.1xmol/L、0.1xmol/L、0.2(0.1-x)mol/L,
K=,x=0.08mol,则反应的A的物质的量是(0.1-0.08)mol=0.02mol,
v==
=0.00020mol/L.s;
故答案为:0.00020mol/L.s.
惰性电极电解硝酸银总反应方程式______.
正确答案
4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3
解析
解:电解池阴极,发生还原反应,Ag+放电生成Ag,4Ag++4e-═4Ag,阳极发生氧化反应4OH--4e-═2H2O+O2↑,阴、阳电极反应式之和为总反应式,总反应式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3,故答案为:4AgNO3+2H2O
4Ag+O2↑+4HNO3.
钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是( )
正确答案
解析
解:弱酸性或中性条件下,钢铁发生吸氧腐蚀,负极上铁失电子发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,故选D.
铅蓄电池:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)阳极电极反应式:______.
正确答案
PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+SO42-+4H+
解析
解:充电时是电解池的工作原理,阳极PbSO4发生氧化反应:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-,故答案为:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+SO42-+4H+.
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