题目内容
【题目】根据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示,其中盐桥为琼脂-饱和硝酸钾盐桥。请回答下列问题:
(1)电极X的材料是______;电解质溶液Y是_____;
(2)银电极为电池的______极,写出电极反应式:银电极________;X电极:________。
(3)外电路中的电子是从______电极流向______电极。
(4)盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是______(填序号)。
A.K+ B.NO3- C.Ag+ D.SO42-
【答案】CuAgNO3溶液正2Ag++2e-=2AgCu-2e-=Cu2+CuAgB
【解析】
由反应方程式可知,该原电池的电极反应式为正极:2Ag++2e-=2Ag,负极:Cu-2e-=Cu2+,所以X极的材料应为Cu,电解质溶液Y应为AgNO3溶液,外电路中的电子从Cu极流向Ag极,盐桥中的K+移向正极(Ag极);NO3-移向负极(Cu极),以此解答。
(1)根据2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)可知失电子的金属Cu为负极,得电子的阳离子Ag+是右池中电解质中的阳离子,因此该电解质溶液可以选取AgNO3溶液;
(2)银为正极,发生还原反应,电极方程式为2Ag++2e-=2Ag,X为Cu,为原电池的负极,发生氧化反应,电极方程式为Cu-2e-=Cu2+;
(3)电子从负极经外电路流向正极,即由Cu流向Ag;
(4)盐桥为琼脂-饱和硝酸钾盐桥,X为负极,原电池工作时阴离子向负极移动,因此NO3-移向硫酸铜溶液,答案选B。
【题目】氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。
(1)海洋中的氮循环起始于氮的固定,其中属于固氮作用的一步是_________(填图中数字序号)。
(2)下列关于海洋氮循环的说法正确的是__________(填字母序号)。
a. 海洋中存在游离态的氮
b. 海洋中的氮循环起始于氮的氧化
c. 海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
d. 向海洋排放含NO3-的废水会影响海洋中NH4+的含量
(3)有氧时,在硝化细菌作用下,NH4+可实现过程④的转化,将过程④的离子方程式补充完整:_____NH4+ + 5 O2==2 NO2- + ___ H+ + ______+ _______
(4)有人研究了温度对海洋硝化细菌去除氨氮效果的影响,下表为对10 L人工海水样本的监测数据:
温度/℃ | 样本氨氮含量/mg[ | 处理24 h[] | 处理48 h |
氨氮含量/mg | 氨氮含量/mg | ||
20 | 1008 | 838 | 788 |
25 | 1008 | 757 | 468 |
30 | 1008 | 798 | 600 |
40 | 1008 | 977 | 910 |
硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是______,在最佳反应温度时,48 h内去除氨氮反应的平均速率是______________mg·L-1·h-1。
(5)为了避免含氮废水对海洋氮循环系统的影响,需经处理后排放。图是电解产物氧化工业废水中氨氮(NH4+)的示意图。
①阳极的电极反应式:____________________;
②写出电解产物氧化去除氨氮的离子方程式:____________;
③若生成H2和N2的物质的量之比为3:1,则处理后废水的c(H+)将________(填“增大”、“不变”或“减小”)。