题目内容

16.如图所示的电化学装置,电解质溶液为Na2SO4,下列说法不正确的是(  )
A.当闭合开关S1,断开开关S2,右石墨棒发生的电极反应为:2H2O-4e-=4H++O2
B.石墨棒使用前在高温火焰上灼烧至红热,迅速浸入冷水,可以使表面粗糙多空,吸附更多的气体
C.先闭合开关S1,一段时间后断开,再闭合S2,可以观察到发光二级管发光
D.断开S2,闭合S1,更换电解质,可以用来模拟工业制氯气,粗铜冶炼制精铜

分析 由发光二极管可知左侧电极为负极,右侧电极为正极,则闭合开关S1,断开开关S2时,为电解池装置,电解硫酸钠溶液,左侧应生成氢气,则为阴极,右侧生成氧气,为阳极,以此解答该题.

解答 解:由发光二极管可知左侧电极为负极,右侧电极为正极,则闭合开关S1,断开开关S2时,为电解池装置,电解硫酸钠溶液,左侧应生成氢气,则为阴极,右侧生成氧气,为阳极,
A.当闭合开关S1,断开开关S2,右石墨棒为阳极,发生氧化反应生成氧气,电极方程式为2H2O-4e-=4H++O2↑,故A正确;
B.高温条件下,碳和水反应生成CO和氢气,可使碳表面粗糙多空,吸附更多的气体,故B正确;
C.先闭合开关S1,一段时间后断开,再闭合S2,电极两侧分别有氢气、氧气,形成原电池反应,可以观察到发光二级管发光,故C正确;
D.粗铜冶炼制精铜,阳极材料为粗铜,如电极材料不变,则不能精炼铜,故D错误.
故选D.

点评 本题综合考查原电池、电解池知识,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握电解池、原电池工作原理,把握电解方程式的书写,难度不大.

练习册系列答案
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8.铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛.
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g)     3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g)
①AlCl3的作用是催化剂.
②Al4C3是反应过程中的中间产物.Al4C3与盐酸反应的化学方程式为Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑.
(2)镁铝合金(Mg17Al12 )是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下,将一定化学计量比的Mg、Al 单质在一定温度下熔炼获得.该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al.得到的混合物Y(17MgH2+12Al)在一定条件下可释放出氢气.
①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是防止Mg Al被空气氧化.
②在6.0mol•L-1 HCl溶液中,混合物Y 能完全释放出H2.1mol Mg17Al12 完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应,释放出H2的物质的量为52mol.
③在0.5mol•L-1 NaOH和1.0mol•L-1 MgCl2两种溶液中,混合物Y均只能部分放出氢气,反应后残留固体物质的X射线衍射谱图如下图1所示(X射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同).在上述NaOH 溶液中,混合物Y 中产生氢气的主要物质是Al(填化学式).反应的离子方程式为2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑.
(3)铝电池性能优越,Al-AgO 电池可用作水下动力电源,其原理如上图2所示.该电池反应的化学方程式为2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O.
5.煤是重要的能源,也是生产化工产品的重要原料.试用所学知识,解答下列问题:
(1)煤的转化技术包括煤的气化技术和液化技术.煤的液化技术又分为直接液化技术和间接液化技术
(2)在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理.煤的某种脱硫技术的原理如图所示:这种脱硫技术称为微生物脱硫技术.该技术的第一步反应的离子方程式为2FeS2+7O2+2H2O=4H++2Fe2++4SO42-;第二步反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O.
(3)工业煤干馏得到的产品有焦炭、焦炉煤气、粗氨水(煤焦油)等.
(4)湿式石灰石-石膏法脱硫工艺是烟气脱硫技术中最成熟的一种方法.其工艺流程是:烟气经锅炉预热器出来,进入电除尘器除掉大部分粉煤灰烟尘,再经过一个专门的热交换器,然后进入吸收塔,烟气中的SO2与含有石灰石的浆液进行气液接触,通入空气后生成石膏,经脱硫的烟气,应用循环气体加热器进行再加热,进入烟囱,排入大气.
①写出湿法石灰石-石膏法脱硫所涉及的化学反应方程式:CaCO3+SO2=CaSO3+CO2、2CaSO3+O2=2CaSO4
②用石灰石浆液作SO2吸收剂而不用熟石灰吸收SO2的原因是:用石灰石浆液的成本较低
③上述过程中得到的石膏,如果含氯化合物(主要来源于燃料煤)超过杂质极限值,则石膏产品性能变坏.工业上消除可溶性氯化物的方法是用水洗涤.
(5)某化学兴趣小组为了测定烟气脱硫所得石膏的组成(CaSO4•xH2O)即测定x值,做如下实验:将石膏加热使之脱水,加热过程中固体的质量与时间的变化关系如图所示.数据表明当固体的质量为2.72g后不再改变.①石膏的化学式为CaSO4.2H2O.②图象中AB段对应化合物的化学式为2CaSO4.H2O.

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