题目内容

5.①事实证明,原电池中发生的反应通常是放热反应.利用下列化学反应可以设计成原电池的是C;
A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>0
B.NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1)△H<0
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H<0
②以KOH溶液为电解质溶液,依据所选反应设计一个原电池,其正极反应式为O2+4H2O+4e-=4OH-
③电解原理在化学工业中有着广泛的应用.如图2所示电解池中,a为KCl溶液,X和Y是两块惰性电极板,则电解时的离子方程式为2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H2↑+Cl2↑+2OH-

分析 ①能设计成原电池的化学反应必须是自发进行的放热的氧化还原反应;
②负极上燃料失电子发生氧化反应,正极上氧化剂得电子发生还原反应;
③用惰性电极电解氯化钠溶液时,阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气,同时电解质溶液中生成氢氧根离子.

解答 解:①能设计成原电池的化学反应必须是自发进行的放热的氧化还原反应,
A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>0,该反应是吸热反应,所以不能设计成原电池,故错误;
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H<0,该反应是不是氧化还原反应,所以不能设计成原电池,故错误;
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H<0,该反应是自发进行的放热的氧化还原反应,所以能设计成原电池,故正确;
故选C;
②正极上氧化剂得电子发生还原反应,电极反应式为:O2+4 H2O+4e-=4OH-
故答案为:O2+4 H2O+4e-=4OH-
③用惰性电极电解氯化钠溶液时,阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气,同时电解质溶液中生成氢氧根离子,电池反应式为:2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H2↑+Cl2↑+2OH-,故答案为:2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H2↑+Cl2↑+2OH-

点评 本题涉及原电池和电解池原理等知识点,明确原电池反应特点、电解池中离子放电顺序等知识点即可解答,这些知识点都是高考热点,一般都在综合性题中出现,难度不大.

练习册系列答案
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20.乙醇的分子式为C2H6O,有人设计了如图所示的实验来确定乙醇分子的结构.
先将装置B中广口瓶,量筒之间的导管充满水,然后在装置A中的圆底烧瓶里放入几小块金属钠(过量),从分液漏斗中缓慢地滴入一定量的无水乙醇.当乙醇完全反应后,读取量筒中水的体积(产生气体的体积小于量筒的量程).通过计算可以确定乙醇分子中被钠置换的氢原子数,进而确定乙醇分子的结构.
请填写下列空白处:
(1)为什么要从分液漏斗中缓缓地滴入无水乙醇?便于控制反应速率,使钠与乙醇充分接触完全反应.
(2)准确读取量筒中水的体积时应注意的事项是冷却至室温,量筒中液面与广口瓶中液面保持相平,读数视线与液体凹液面最低处相平.
(3)装置B可用装置C来代替.若收集气体并冷却后,量筒内最终水面处于如图所示位置,为了使体积读数准确,接着要进行的操作是移动量筒,使量筒内外液面相平.
(4)无水乙醇的密度ρ g/cm3,V mL无水乙醇与钠反应完全后,量筒内的液面读数为4mL,折合成标准状况下气体的体积a mL,则每个乙醇分子中能被钠置换出的氢原子数为(以代数式表示)$\frac{46a}{22400Vρ}$.已知含水乙醇的密度大于无水乙醇.若错把V mL含水乙醇当作无水乙醇,则测定的结果偏高(填“偏高”“偏低”或“无影响”).

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