题目内容

【题目】太阳水电池装置如图所示,该电池由三个电极组成,其中aTiO2电极,bPt电极,cWO3电极,电解质溶液为pH=3Li2SO4-H2SO4溶液。锂离子交换膜将电池分为AB两个区,A区与大 气相通,B区为封闭体系并有N2保护。下列关于该电池的说法错误的是(

A.若用导线连接ac,a为负极,该电极附近pH减小

B.若用导线连接ac,c电极的电极反应式为HxWO3 - xe- =WO3 + xH+

C.若用导线先连接ac,再连接bc,可实现太阳能向电能转化

D.若用导线连接bc, b电极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O

【答案】B

【解析】

A.用导线连接aca极发生氧化,为负极,发生的电极反应为2H2O-4e-=4H++O2a电极周围H+浓度增大,溶液pH减小,故A正确;

B.用导线连接acc极为正极,发生还原反应,电极反应为WO3 + xH++xe- = HxWO3,故B错误;

C.用导线先连接ac,再连接bc,由光电池转化为原电池,实现太阳能向电能转化,故C正确;

D.用导线连接bcb电极为正极,电极表面是空气中的氧气得电子,发生还原反应,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,故D正确;

故答案为B

练习册系列答案
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【题目】甲硅烷广泛用于电子工业、汽车领域,三氯氢硅(SiHCl3)是制备甲硅烷的重要原料。回答下列问题:

(1)工业上以硅粉和氯化氢气体为原料生产SiHCl3时伴随发生的反应有:

Si(s)4HCl(g)=SiCl4(g)2H2(g) H-241kJ/mol

SiHCl3(g)HCl(g)=SiCl4(g)H2(g) H-31kJ/mol

以硅粉和氯化氢气体生产SiHCl3的热化学方程式是 ___

(2)铝锂形成化合物LiAlH4既是金属储氢材料又是有机合成中的常用试剂,遇水能得到无色溶液并剧烈分解释放出H2,请写出其水解反应化学方程式____LiAlH4在化学反应中通常作_______(氧化还原”)剂。工业上可用四氯化硅和氢化铝锂(LiAlH4)制甲硅烷,反应后得甲硅烷及两种盐。该反应的化学方程式为 _________

(3)三氯氢硅歧化也可制得甲硅烷。反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)为歧化制甲硅烷过程的关键步骤,此反应采用一定量的PA100催化剂,在不同反应温度下测得SiHCl3的转化率随时间的变化关系如图所示。

353.15K时,平衡转化率为____,该反应是____反应(填放热”“吸热)。

323.15K时,要缩短反应达到平衡的时间,可采取的最佳措施是____

(4)比较ab处反应速率的大小:Va ___Vb (填”“)。已知反应速率V=K1x2SiHCl3V=K2xSiH2Cl2xSiCl4K1K2分别是正、逆反应的速率常数,与反应温度有关,x为物质的量分数,则在353.15KK1/K2 ____(保留3位小数)。

(5)硅元素最高价氧化物对应的水化物是H2SiO3,室温下,0.1mol/L的硅酸钠溶液和0.1mol/L的碳酸钠溶液,碱性更强的是 ___,其原因是____。已知:H2SiO3 :Ka1=2.0×10-10Ka2=2.0×10-12H2CO3 Ka1=4.3×10-7Ka2=5.6×10-11

【题目】实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。

资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。

(1)制备K2FeO4(夹持装置略)

①A为氯气发生装置。A中反应方程式是________________(锰被还原为Mn2+)。

②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。_______

③C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有

3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有________________

(2)探究K2FeO4的性质

①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl而产生Cl2,设计以下方案:

方案Ⅰ

取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。

方案Ⅱ

用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。

i.由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有______离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl氧化,还可能由________________产生(用方程式表示)。

ii.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl。用KOH溶液洗涤的目的是________________

②根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2________(填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,Cl2的氧化性强弱关系相反,原因是________________

③资料表明,酸性溶液中的氧化性,验证实验如下:将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能否证明氧化性。若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。

理由或方案:________________

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