题目内容
【题目】以下是电化学原理的应用问题。
(1)由A、B、C、D四种金属按下表装置图进行实验.
根据实验现象回答下列问题:四种金属活动性由强到弱的顺序是
(2)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图,
请回答:
①氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是由__________________,
在导线中电子流动方向为__________(用a、b表示)。
②负极反应式为____________________________。
(3)如图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极,电极c、d都是石墨电极.通电一段时间后,在c、d两极上共收集到336mL(标准状况)气体.回答:
①直流电源中,M为 极.
②AgNO3溶液的浓度(填“增大”“减小”或“不变”.下同) ,
H2SO4溶液的浓度 .
③此时电路中转移电子的物质的量为____________mol。
【答案】(1)D>A>B>C
(2)①化学能转变为电能 由a到b
②2H2+4OH--4e-=4H2O(或H2+2OH--2e-=2H2O)
(3)①正 ②不变、变大 0.02
【解析】
试题分析:(1)在原电池中较活泼的金属作负极,失去电子,发生氧化反应;金属A不断溶解,A是负极,活泼性A>B;C极质量增加,C极有银析出,C是正极,活泼性B>C;A上有气体产生,A是正极,活泼性D>A;所以活泼性D>A>B>C;(2)①氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是由化学能转变为电能,燃料电池中,氢气发生氧化反应,通入燃料氢气的电极是负极,在导线中电子流动方向为由a到b;②氢气发生失电子的氧化反应,即2H2+4OH--4e-═4H2O或H2+2OH--2e-═2H2O;(3)①根据题意知,电极a、b上没有气体生成,则a作阳极,b为阴极,所以M是原电池正极;.
②在铂电极上镀银时,阳极上的电极反应式为Ag-e-=Ag+,阴极上的电极反应式为Ag++e-=Ag,所以硝酸银溶液的浓度不变;电解稀硫酸溶液时,阴极发生2H++2e-═H2↑,阳极发生4OH--4e-═O2↑+2H2O,实际上电解的是水,溶液中的溶质不变,溶剂减少,导致稀硫酸的浓度增大;
③电解稀硫酸反应时,当通电一段时间后,c、d两极共收集到336mL气体(标准状况),则阴极发生2H++2e-═H2↑,阳极发生4OH--4e-═O2↑+2H2O,实际上电解的是水,电池反应式为:2H2O 2H2↑+O2↑,根据方程式知,生成氢气的体积占总体积的
,所以混合气体中氢气的体积是224mL,根据2H++2e-═H2↑ 知,转移电子的物质的量是0.02mol,。
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