题目内容
【题目】如图是一个化学过程的示意图。
(1)C(Pt)电极的名称是____。
(2)写出通入O2的电极上的电极反应式:_______________。
(3)写出通入CH3OH的电极上的电极反应式:_________。
(4)若丙池是电解饱和食盐水溶液,在____(填“阳极”或“阴极”)附近滴入酚酞溶液变红。
(5)乙池中反应的化学方程式为____。
(6)当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40 g时,甲池中理论上消耗O2____mL(标准状况下);若丙池中饱和食盐水溶液的体积为500 mL,电解后,溶液的pH=_____。(25 ℃,假设电解前后溶液的体积无变化)。
【答案】阳极 O2+4e-+2H2O=4OH- CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O 阴极 4AgNO3+2H2O
4Ag+O2↑+4HNO3 280 13
【解析】
燃料电池中，通入燃料甲醇的电极为负极，电极反应为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O，通入氧化剂的电极为正极，正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，乙池、丙池是电解池，与电源正极相连的是阳极，与电源负极相连的是阴极，则A是阳极、B是阴极，乙池中阳极A上氢氧根放电产生氧气，阴极B上银离子放电产生银；丙池中C是阳极，D是阴极，电解质溶液是氯化钠溶液，氢离子在阴极上放电，氯离子在阳极上放电，据此分析解答。
根据上述分析可知甲池为原电池，乙、丙池为电解质。在甲池的燃料电池中，通入燃料的电极为负极，通入氧气的电极为正极，与电源正极相连的是阳极，与电源负极相连的是阴极，则A是阳极、B是阴极；丙池中C是阳极，D是阴极。
(1)根据上述分析可知C(Pt)连接电源的正极，为阳极；
(2)通入O2的电极是正极，正极上O2获得电子，与溶液中的H2O结合形成OH-，电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-；
(3)燃料电池中，通入燃料的电极为负极，电极反应为：CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O；
(4)若丙池是电解饱和食盐水溶液，在丙池中C是阳极，D是阴极，电解质溶液是氯化钠溶液，Cl-在阳极失电子产生Cl2，电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，H+在阴极得到电子产生H2，电极反应为：2H++2e-=H2↑，H+放电，水的电离平衡被破坏，使附近溶液中OH-的浓度增大，该区域溶液呈碱性，滴入酚酞溶液变红，因此阴极附近溶液变为红色；
(5)乙池中A是阳极、B是阴极，阳极上水电离出的氢氧根失电子产生氧气，阴极银离子得电子产生单质银，属于放氧生酸型，电解反应的化学方程式为：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3；
(6)当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时，根据Ag++e-=Ag，转移电子的物质的量n(e-)= 5.40g÷108g/mol=0.05mol，根据同一闭合回路中电子转移数目相等，结合O2+4e-+2H2O=4OH-，可知在甲池中理论上消耗O2的体积是V(O2)=
×22.4L/mol=0.28L=280mL；反应产生氢氧根的物质的量为0.05mol，c(OH-)=
=0.1mol/L，所以溶液pH=13。
【题目】利用下图装置测定中和热的实验步骤如下：
①用量筒量取50 mL 0.25 mol/L硫酸倒入小烧杯中，测出硫酸溶液温度；
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并测出其温度；
③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测出混合液最高温度。
回答下列问题：
(1)倒入NaOH溶液的正确操作是_________
A．沿玻璃棒缓慢倒入 B．分三次少量倒入 C．一次迅速倒入
(2)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是__________
A．用温度计小心搅拌 B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌 C．轻轻地振荡烧杯 D．用套在温度计上的环形玻璃棒上下轻轻地抽动
(3)实验数据如下表：
温度 实验次数 | 起始温度t1℃ | 终止温度t2/℃ | 温度差平均值 (t2－t1)/℃ | ||
H2SO4 | NaOH | 平均值 | |||
1 | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 29.5 | |
2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 32.3 | |
3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.2 | |
4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 29.8 | |
①根据表中数据计算出来温度差的平均值为______℃；
②近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)。则中和热ΔH＝_______( 取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与中和热为57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是____。
a．实验装置保温、隔热效果差 b．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度 c．量取NaOH溶液的体积时仰视读数 d．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
【题目】印刷电路板在电子行业中应用广泛,其中的铜质线路是通过化学试剂刻蚀覆盖在有机绝缘材料上的铜板形成的。从废弃的印刷电路板上可以回收铜及其化合物。甲、乙、丙三组同学分别采用了不同的回收方案如下（部分产物略去）：
（1）甲组步骤①中反应的离子方程式为：______。
（2）甲组同学进行实验时，发现H2O2已变质不能使用，他们需要在不使用H2O2的前提下实现反应Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑。在你认为能实现该转化的装置中的括号内，标出电极材料（填“Cu”或“C”，不能实现的装置中不要填写）。
________
（3）乙组同学使用的FeCl3溶液需要酸化的原因是：________。
（4）图为乙组电解时的装置图。其中铜电极应该与电源的_____（填“正极”或“负极”）相连。当观察到阴极有少量气泡产生时，即停止电解，此时要回收的铜已全部析出。则阴极发生的电极反应为（按反应发生的先后顺序书写）：_____、___、___。
（5）乙组同学用1L 0.2mol/L的FeCl3溶液溶解铜，电解时，阴极产生无色气体0.56L（标准状况下）时停止电解，此时阳极产生的气体在标准状况下的体积共_____L。
（6）丙组同学利用FeCl3腐蚀铜板后的混合液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10mol/L，请参照下表给出的数据和药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤（写出试剂和操作）①_____________；②____；③过滤弃去滤渣。
氢氧化物开始沉淀时的pH | 氢氧化物沉淀完全时的pH | |
Fe3+ | 1.9 | 3.2 |
Fe2+ | 7.0 | 9.0 |
Cu2+ | 4.7 | 6.7 |
提供的药品:Cl2、浓硫酸、NaOH溶液、CuO、Cu | ||