题目内容

8.如图,将铁棒(Fe)和石墨棒(C)插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中,下列分析正确的是(  ) 
A.K1闭合,石墨棒周围溶液pH逐渐升高
B.K1闭合,铁棒上发生的反应为2H++2e→H2
C.K2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法
D.K2闭合,电路中通过0.002 NA个电子时,两极共产生0.001 mol气体

分析 若闭合K1,该装置没有外接电源,所以构成了原电池;组成原电池时,较活泼的金属铁作负极,负极上铁失电子发生氧化反应;石墨棒作正极,正极上氧气得电子生成氢氧根离子发生还原反应;
若闭合K2,该装置有外接电源,所以构成了电解池,Fe与负极相连为阴极,碳棒与正极相连为阳极,据此判断.

解答 解:A、若闭合K1,该装置没有外接电源,所以构成了原电池;不活泼的石墨棒作正极,正极上氧气得电子生成氢氧根离子发生还原反应,电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-,所以石墨棒周围溶液pH逐渐升高;故A正确;
B、若闭合K1,该装置没有外接电源,所以构成了原电池,较活泼的金属铁作负极,负极上铁失电子,Fe-2e-=Fe2+,故B错误;
C、K2闭合,Fe与负极相连为阴极,铁棒不会被腐蚀,属于外接电源阴极保护法,故C错误;
D、K2闭合,Fe与负极相连为阴极,反应为2H++2e-=H2↑,碳棒与正极相连为阳极,反应为2Cl--2e-=Cl2↑,电路中通过0.002NA个电子时,阴极生成0.001mol氢气,阳极生成0.001mol氯气,两极共产生0.002mol气体,故D错误.
故选:A.

点评 本题考查了原电池原理和电解池原理,能正确判断电池的类型及两极的反应是解本题的关键,题目难度中等.

练习册系列答案
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18.肼(N2H4)常用于火箭或原电池的燃料.己知:
①N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol
②N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-534.0kJ/mol
③H2O(g)═H2O(1)△H=-44kJ/mol
(1)2N2H4(g)+2NO2(g)═3N2(g)+4H2O(1)△H=-1311.7kJ•mol-1
(2)一定温度下,将N2H4与NO2以体积比1:1置于10L密闭容器中发生反应:2N2H4(g)+2NO2(g)?3N2(g)+4H2O(1),下列不能说明反应达到平衡状态的是ac.(填序号)
a.混合气体密度保持不变        b.混合气体颜色保持不变
c.N2H4比与NO2体积比保持不变      d.体系压强保持不变
(3)在10L的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量变化如下表:
物质的量/时间n(N2H4n(NO2n(N2
起始0.81.60
第2min0.6a0.3
第5min0.41.20.6
第6min0.41.20.6
第10min0.61.40.3
前2min内NO2的平均反应速率为0.01mol/(L•min).平衡时NO2的转化率25%;(2)中反应平衡常数表达式为K=$\frac{c{\;}^{3}(N{\;}_{2})}{c{\;}^{2}(N{\;}_{2}H{\;}_{4})•c{\;}^{2}(NO{\;}_{2})}$,计算该温度下反应的平衡常数K=0.9375.反应在第6min时改变了条件,改变的条件可能是bc(填序号)
a.使用催化剂  b.升高温度  c.扩大容器容积  d.增加NO2的量
(4)若在一定温度下,(2)中反应的平衡常数为20,反应到某时刻测得N2H4、NO2、N2的溶度均为0.1mol•L-1,此时v正>v逆.

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