题目内容

1.某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示,该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O).下列说法正确的是(  )
A.该装置将化学能转化为光能和电能
B.该装置工作时,H+从a极区向b极区迁移
C.每生成1molO2,有44gCO2被还原
D.a电极的反应为:3CO2+18H++18e-=C3H8O+5H2O

分析 根据图知,电解时a是阴极、b是阳极,a电极上CO2得电子生成C3H8O,阳极上水失电子生成O2和H+,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+
A.该装置有外接电源,属于电解池;
B.电解时,电解质溶液中阴离子向阳极移动、阳离子向阴极移动;
C.根据转移电子守恒计算被还原CO2质量;
D.阳极上CO2得电子生成C3H8O.

解答 解:根据图知,电解时a是阴极、b是阳极,a电极上CO2得电子生成C3H8O,阳极上水失电子生成O2和H+,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+
A.该装置有外接电源,属于电解池,是将电能转化为化学能的装置,故A错误;
B.电解时,电解质溶液中阴离子向阳极移动、阳离子向阴极移动,所以该装置工作时,H+从b极区向a极区迁移,故B错误;
C.每生成1molO2,转移电子4mol,被还原m(CO2)=$\frac{4mol}{4-(-2)}×44g/mol$=29.3g,故C错误;
D.阳极上CO2得电子生成C3H8O,电极反应式为3CO2+18H++18e-=C3H8O+5H2O,故D正确;
故选D.

点评 本题考查电解原理,为高频考点,明确各个电极上发生的反应是解本题关键,难点是电极反应式的书写,易错选项是C,注意C3H8O中C元素化合价的计算方法,题目难度不大.

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6.某校兴趣小组对SO2与新制Cu(OH)2悬浊液的反应进行探究,实验如表:
装置序号试管中的药品现象

持续通入

实验Ⅰ
1.5mL 1mol?L-1 CuSO4溶液和3.5mL 1mol?L-1 NaOH溶液混合开始时有砖红色沉淀出现,一段时间后,砖红色沉淀消失,静置,试管底部有少量紫红色固体,溶液呈绿色

实验Ⅱ
1.5mL 1mol?L-1 CuCl2溶液和3.5mL 1mol?L-1 NaOH溶液混合开始时有黄色沉淀出现,一段时间后,黄色沉淀消失,静置,生成大量白色沉淀,溶液呈绿色
(1)制取新制Cu(OH)2悬浊液的离子方程式为Cu2++2OH-═Cu(OH)2↓.
(2)甲同学重新用实验II的方法制备新制Cu(OH)2悬浊液,过滤,用蒸馏水洗涤干净.向洗净后的Cu(OH)2中加入5mL蒸馏水,再持续通入SO2气体,现象与实验I相同,此步实验证明:黄色沉淀消失生成大量白色沉淀(或实验II与实验I的现象差异)与Cl-有关(或与SO42-无关).检验Cu(OH)2洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加少量硝酸酸化的AgNO3溶液,不出现白色沉淀,证明Cu(OH)2洗涤干净.
(3)同学们对白色沉淀的成分继续进行探究.查阅资料如下:CuCl为白色固体,难溶于水,能溶于浓盐酸.它与氨水反应生成Cu(NH32+,在空气中会立即被氧化成含有蓝色Cu(NH342+溶液.
①甲同学向洗涤得到的白色沉淀中加入氨水,得到蓝色溶液,此过程中反应的离子方程式为:CuCl+2NH3•H2O=Cu(NH32++Cl-+2H2O、4Cu(NH32++8NH3•H2O+O2═4Cu(NH342++4OH-+6H2O.
②乙同学用另一种方法证明了该白色沉淀为CuCl,实验方案如图:
填写如表空格:
试剂1试剂2蒸馏水
现象1现象2
③写出实验II中由Cu(OH)2生成白色沉淀的离子方程式:2Cu(OH)2+2Cl-+SO2═2CuCl↓+SO42-+2H2O.
(4)丙同学通过实验证明实验Ⅰ中观察到的砖红色沉淀是Cu2O.完成合理的实验方案:取少量Cu2O固体于试管中,加5mL蒸馏水,向其中持续通入SO2,一段时间后,静置,试管底部有少量紫红色固体,溶液呈绿色(或现象与实验I相同),则说明砖红色沉淀是Cu2O.

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