佛山化學(xué)-化學(xué)反應(yīng)與能量變化的專(zhuān)項(xiàng)-培優(yōu)練習(xí)題-資料下載頁(yè)
2025-04-01 22:26本頁(yè)面
【正文】 ②CuAlO2溶解在稀硝酸中生成兩種鹽并放出NO氣體，生成的鹽為硝酸鋁、硝酸銅，反應(yīng)還有水生成，反應(yīng)離子方程式為：3CuAlO2+16H++NO3=3Cu2++3Al3++8H2O+NO↑，故答案為：3CuAlO2+16H++NO3=3Cu2++3Al3++8H2O+NO↑；(4)根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，則：[4?(?4)]=2x，解得x=，故答案為：。14．如圖裝置閉合電鍵K時(shí)，電流計(jì)A的指針將發(fā)生偏轉(zhuǎn)。試回答：(1) 丙池是____________（填“原電池”或“電解池”），甲中a極電極名稱(chēng)是________________，丙中c極電極名稱(chēng)是_____________________；(2)乙中Cu極的電極反應(yīng)式是__________，則甲中a電極溶解的質(zhì)量為_(kāi)_________g；(3)閉合電鍵K一段時(shí)間后，丙池中生成兩種氣體和一種堿，則丙池中發(fā)生的總的化學(xué)方程式是_________________；（4）丙池中反應(yīng)進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間后， g，（不考慮氣體在水中的溶解），則實(shí)際放出氣體的物質(zhì)的量是______________mol；（5）如果要給丙中鐵片上鍍上一層Cu，則丙池應(yīng)作何改進(jìn)_________________________?！敬鸢浮侩娊獬? 負(fù)極 陽(yáng)極 Cu2++2e = Cu 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ “C”換成“Cu”、將“NaCl溶液”換成“CuSO4溶液” 【解析】【分析】【詳解】（1）甲和乙形成原電池，所以丙有外加電源，屬于電解池；甲中a失電子為負(fù)極；丙中c電極連接原電池的正極屬于陽(yáng)極，故答案為：電解池；負(fù)極；陽(yáng)極；（2）乙中Cu極上銅離子得電子生成銅單質(zhì)，其電極反應(yīng)為：Cu2++2e=Cu；Zn從0價(jià)升高到+2價(jià)失去2個(gè)電子，，m（Zn）=nM=65g/mol=，故答案為：；（3）丙池中是電解NaCl溶液生產(chǎn)氫氣，氯氣和氫氧化鈉，其電解方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，故答案為：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；（4），n（H2）==，由電解方程式可知，時(shí)，n（H2）=，所以m（H2）=nM=2g/mol=，m（ Cl2）=nM=71g/mol=，是氫氣、氯氣和氧氣的質(zhì)量和，所以m（O2）==，n（O2）=247。32g/mol=，因此實(shí)際放出氣體的物質(zhì)的量是：++=，故答案為：；（5）要給丙中鐵片上鍍上一層Cu，則陽(yáng)極應(yīng)該為Cu電極，電解質(zhì)溶液為硫酸銅溶液，故答案為：把C電極換成Cu電極，把NaCl溶液換為硫酸銅溶液。15．能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，我國(guó)目前使用的能源主要是化石燃料。（1）熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視?？捎萌廴诘奶妓猁}作為電解質(zhì)，向負(fù)極充入燃料氣CH4，用空氣與CO2的混合氣作為正極的助燃?xì)?，以石墨為電極材料，制得燃料電池。工作過(guò)程中，CO32－移向__(填“正”或“負(fù)”)極，已知CH4發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為CH4＋4CO32－8e－=5CO2＋2H2O，則另一極的電極反應(yīng)式為_(kāi)__。（2）利用上述燃料電池，按如圖1所示裝置進(jìn)行電解，A、B、C、D均為鉑電極，回答下列問(wèn)題。Ⅰ.甲槽電解的是200mL一定濃度的NaCl與CuSO4的混合溶液，理論上兩極所得氣體的體積隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖2所示(氣體體積已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，電解前后溶液的體積變化忽略不計(jì))。①原混合溶液中NaCl的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)__，CuSO4的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_。②t2時(shí)所得溶液的pH＝__。Ⅱ.乙槽為200mLCuSO4溶液，乙槽內(nèi)電解的總離子方程式：___；①，乙槽溶液中生成的H2SO4為_(kāi)_mol。電解后，若使乙槽內(nèi)的溶液完全復(fù)原，可向乙槽中加入__(填字母)。A．Cu(OH)2 B．CuOC．CuCO3 D．Cu2(OH)2CO3②若通電一段時(shí)間后，(OH)2才能恰好恢復(fù)到電解前的濃度，則電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_(kāi)_?！敬鸢浮控?fù) O2＋2CO2＋4e－=2CO32或2O2＋4CO2＋8e－=4CO32 ?L1 ?L1 1 2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋ BC 【解析】【分析】（1）根據(jù)燃料電池的電極反應(yīng)式進(jìn)行分析；（2）Ⅰ.電解200mL一定濃度的NaCl與CuSO4混合溶液，陽(yáng)極發(fā)生2Cl2e=Cl2↑、4OH4e=O2↑+2H2O，陰極發(fā)生Cu2++2e=Cu、2H++2e=H2↑，結(jié)合圖可知，Ⅰ為陰極氣體體積與時(shí)間的關(guān)系，Ⅱ?yàn)殛?yáng)極氣體體積與時(shí)間的關(guān)系。Ⅱ.乙燒杯電解硫酸銅溶液，石墨為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為4OH4e═O2↑+H2O，Cu為陰極，電極反應(yīng)為Cu2++2e═Cu，電解的總反應(yīng)為2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，結(jié)合反應(yīng)進(jìn)行分析?！驹斀狻浚?）甲烷燃料電池中，負(fù)極上甲烷被氧化，電極方程式為CH4+4CO328e=5CO2+2H2O，正極發(fā)生的反應(yīng)是氧氣得電子的過(guò)程，電極反應(yīng)為：O2+2CO2+4e=2CO32，生成的CO32向負(fù)極移動(dòng)；答案為負(fù)；O2＋2CO2＋4e－=2CO32或2O2＋4CO2＋8e－=4CO32；（2）Ⅰ.電解200mL一定濃度的NaCl與CuSO4混合溶液，陽(yáng)極發(fā)生2Cl2e=Cl2↑、4OH4e=O2↑+2H2O，陰極發(fā)生Cu2++2e=Cu、2H++2e=H2↑，結(jié)合圖可知，Ⅰ為陰極氣體體積與時(shí)間的關(guān)系，Ⅱ?yàn)殛?yáng)極氣體體積與時(shí)間的關(guān)系。①由圖可知，產(chǎn)生氯氣為224mL，則由2Cl2e=Cl2↑可知，n(NaCl)=2=，所以c(NaCl)==，由t2時(shí)生成氧氣為112mL，n(O2)==，+4=，根據(jù)電子守恒及Cu2++2e=Cu可知，n(CuSO4)==，所以c(CuSO4)==；②由t2時(shí)4OH4e=O2↑+2H2O～4H+，n(H+)=4=，則溶液的c(H+)==，因此pH=lg c(H+)==1；Ⅱ.乙燒杯電解硫酸銅溶液，石墨為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為4OH4e═O2↑+H2O，Cu為陰極，電極反應(yīng)為Cu2++2e═Cu，電解的總反應(yīng)為2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，故答案為：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4；①取出Cu電極，洗滌、干燥、稱(chēng)量、則生成Cu的物質(zhì)的量為=，2=，，根據(jù)電極方程式，電解過(guò)程中損失的元素有銅和氧，A、多加了H元素，錯(cuò)誤；B、能夠補(bǔ)充銅和氧元素，正確；C、CuCO3與硫酸反應(yīng)放出二氧化碳，相當(dāng)于加入了氧化銅，正確；D．Cu2(OH)2CO3多加了H元素，錯(cuò)誤；故選BC；② mol Cu(OH)2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度，Cu(OH)2從組成上可看成CuO?H2O，根據(jù)“析出什么加入什么”的原則知，析出的物質(zhì)是氧化銅和水，則陰極上析出氫氣和銅，=2 =，根據(jù)原子守恒知，=2 =，，故答案為：。【點(diǎn)睛】本題考查電解原理及其計(jì)算，明確發(fā)生的電極反應(yīng)及圖圖象的對(duì)應(yīng)關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵。做題時(shí)注意電極的判斷和電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)，注意串聯(lián)電路中各電極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相等，利用反應(yīng)的方程式計(jì)算。
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