题目内容

19.在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H2O~CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式,基本原理如图所示.下列说法不正确的是(  )
A.X是电源的负极
B.阴极的反应式是:H2O+2eˉ=H2+O2ˉ
C.总反应可表示为:H2O+CO2=H2+CO+O2
D.阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是2:1

分析 A.电解池阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,根据与X极相连的电极产生的气体判断;
B.电解池阴极发生还原反应,根据反应物结合化合价的变化分析;
C.根据图示以及电解的目的解答;
D.根据图示知:阴极产生H2、CO,阳极产生氧气,结合C总的反应分析.

解答 解:A.根据图示知:与X相连的电极产生CO,电解H2O-CO2混合气体,二氧化碳得到电子生成一氧化碳,发生还原反应,电解池阴极发生还原反应,所以X是电源的负极,故A正确;
B.电解池阴极发生还原反应,电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO,阴极:水中的氢原子得到电子生成氢气,H2O+2e-═H2↑+O2-,二氧化碳得到电子生成一氧化碳,CO2+2e-═CO+O2-,故B错误;
C.电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO,根据图示知:阴极产生H2、CO,阳极产生氧气,所以总反应为:H2O+CO2$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H2+CO+O2,故C正确;
D.电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO,总反应为:H2O+CO2$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H2+CO+O2,阴极产生H2、CO,阳极产生氧气,阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是2:1,故D正确;
故选B.

点评 本题考查电解知识,为高频考点,侧重于考查学生的综合运用能力,题目难度中等,注意基础知识的积累掌握,掌握电解池阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应为解答关键.

练习册系列答案
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14.某一化学课外活动小组进行探究实验,其实验装置如图所示:

A~F属于下列物质中的六种:浓氨水、稀氨水、稀硫酸、水、氢氧化钠、氧化铁、氧化铜、氨气、氮气、氧气.
实验现象:
①D物质由黑色变为红色
②点燃的镁条伸入无色无味的气体F中,镁条表面生成一种灰黄色固体物质.将该灰
黄色物质放入水中,有气体放出,并有白色浑浊形成.该气体成分就是C,具有刺激性气
味,并能使润湿的红色石蕊试纸变蓝.通过分析回答:
(1)连接好实验装置后.开始检查整套装置气密性:首先将导管放入 (填“放入”或“不放入”,下同)水槽中,U形管不放入装有冷水的水槽中,后续操作为关闭分液漏斗活塞,微热烧瓶,直至观察到特定的现象,证明装置气密性良好.
(2)装CaO的仪器名称是干燥管.写出下列标号的物质名称:
A浓氨水,B氢氧化钠,D氧化铜.
(3)写出有关反应的化学方程式:
烧瓶中的反应NH3•H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O;
硬质玻璃管中的反应2NH3+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N2+3H2O;
F与Mg的反应产物与水的反应Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑.
(4)该小组同学预测的现象是,少量无水硫酸铜粉末放入无色透明的E中得到蓝色溶液,实际上能看到蓝色沉淀,由此可推论:预测的E是水 (选填所列物质名称,下同),E真正的成分是稀氨水.想要利用上述装置收集到较纯净的气体F,则H最好选稀硫酸.

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