题目内容
【题目】图乙是根据图甲的电解池进行电解时某个量(纵坐标x)随时间变化的函数曲线(各电解池都用石墨作电极,不考虑电解过程中溶液浓度变化对电极反应的影响),这个量x是表示( )
甲 乙
A. 各电池析出气体体积总数的变化B. 各电解池阳极质量的增加
C. 各电解池阴极质量的增加D. 各电极上放电的离子总数的变化
【答案】C
【解析】
A. 电解NaCl溶液时,阳极产生氯气,且随反应时间的增长,体积增大,与图像不符,则x不能表示各电池析出气体体积总数的变化,A错误;
B. 电解硫酸铜溶液时,阳极产生氧气,电极的质量不变,与图像不符,则x不能表示各电解池阳极质量的增加,B错误;
C. 电解氯化钠,阴极生成氢气,阴极质量不变;硫酸铜溶液阴极生成Cu,硝酸银溶液时,阴极生成Ag,随时间的增长,质量增大,则x能表示各电解池阴极质量的增加,C正确;
D. 电解氯化钠,阴极生成氢气,电极放电离子数目随时间的增长,逐渐增大,与图像不符,则x不能表示各电极上放电的离子总数的变化,D错误;
答案为C。
【题目】将H2S转化为可再利用的资源是能源研究领域的重要课题。
(1)H2S的转化
Ⅰ | 克劳斯法 |
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Ⅱ | 铁盐氧化法 | |
Ⅲ | 光分解法 |
① 反应Ⅰ的化学方程式是________。
② 反应Ⅱ:____+ 1 H2S ==____Fe2+ + ____S↓ + ____(将反应补充完整)。
③ 反应Ⅲ体现了H2S的稳定性弱于H2O。结合原子结构解释二者稳定性差异的原因:_______。
(2)反应Ⅲ硫的产率低,反应Ⅱ的原子利用率低。我国科研人员设想将两个反应耦合,实现由H2S高效产生S和H2,电子转移过程如图。
过程甲、乙中,氧化剂分别是______。
(3)按照设计,科研人员研究如下。
① 首先研究过程乙是否可行,装置如图。经检验,n极区产生了Fe3+,p极产生了H2。n极区产生Fe3+的可能原因:
ⅰ.Fe2+ - e- = Fe3+
ⅱ.2H2O -4e-=O2 +4H+,_______(写离子方程式)。经确认,ⅰ是产生Fe3+的原因。过程乙可行。
② 光照产生Fe3+后,向n极区注入H2S溶液,有S生成,持续产生电流,p极产生H2。研究S产生的原因,设计如下实验方案:______。 经确认,S是由Fe3+氧化H2S所得,H2S不能直接放电。过程甲可行。
(4)综上,反应Ⅱ、Ⅲ能耦合,同时能高效产生H2和S,其工作原理如图。
进一步研究发现,除了Fe3+/Fe2+ 外,I3-/I- 也能实现如图所示循环过程。结合化学用语,说明I3-/I- 能够使S源源不断产生的原因:________。