题目内容

14.一种钒-多卤化物电池结构示意图如图所示,电池和储液罐均存储有反应物和酸性电解质溶液.电池中发生的反应为2VCl2+BrCl${\;}_{2}^{-}$$?_{放电}^{充电}$2VCl3+Br-下列说法正确的是(  )
A.VCl2存储在正极储液罐内
B.放电时H+从负极区移至正极区
C.充电时电池的负极与电源的正极相连
D.充电时阳极反应为Br-+2Cl--2e-═BrCl2-

分析 电池中发生的反应为2VCl2+BrCl${\;}_{2}^{-}$$?_{放电}^{充电}$2VCl3+Br-,则VCl2在反应中失电子,在负极上反应,在BrCl2-正极上得电子,充电时,阴极与负极、阳极与正极互为可逆反应,据此分析.

解答 解:A.由反应的总方程式可知,VCl2在反应中失电子,在负极上反应,存储在负极储液罐内,故A错误;
B.放电时,阳离子向正极移动,即放电时H+从负极区移至正极区,故B正确;
C.充电时电池的负极与电源的负极相连,故C错误;
D.充电时阳极上发生失电子的氧化反应,则充电时阳极反应为Br-+2Cl--2e-═BrCl2-,故D正确.
故选BD.

点评 本题考查了原电池和电解池,会根据得失电子判断原电池正负极和电解池阴阳极,知道充电电池中原电池正负极发生的电极反应式是电解池阳极、阴极电极反应式的逆反应,难度中等.

练习册系列答案
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9.碳元素及其化合物与人类的生活、生产息息相关,请回答下列问题:
(1)自然界中的碳循环对人类的生存与发展具有重要意义.
①绿色植物的光合作用吸收CO2释放O2的过程可以描述为以下两步:
2CO2(g)+2H2O(l)+2C5H10O4(s)═4(C3H6O3)+(s)+O2(g)+4e-△H=+1360kJ•mol-1
12C3H6O3(s)+12e-═C6H12O6(s,葡萄糖)+6C3H10O4(s)+3O2(g)△H=-1200kJ•mol-1
则绿色植物利用二氧化碳和水合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式为:6CO2(g)+6H2O(l)=C6H12O6(s)+6O2(g)△H=+2880kJ•mol-1
②溶洞的形成是石灰岩中的主要成分碳酸钙在一定条件下溶解和沉积形成,请站在活化能的角度解释溶洞形成过程极为缓慢的原因溶洞形成过程的化学反应在自然条件下活化能较高.
(2)工业上碳及其化合物是重要的工业原料.
①以CO2、NaCl、NH3为原料制得Na2CO3是“侯氏制碱法”的重要步骤,相关物质的溶解度曲线如图所示,请写出常温下向饱和氯化钠溶液中先后通入足量的NH3、CO2发生反应的离子方程式:NH3+CO2+H2O+Na+=NaHCO3↓+NH4+
常温常压下,在NaHCO3溶液中存在如下平衡:
HCO3-+H2O?H2CO3+OH-    Kh=2.27×10-8
HCO3-?CO32-+H+                 Ka2=4.7×10-11
H2O?H++OH-                     Kw=1.0×10-14
请用K定量解释NaHCO3溶液显碱性的原因:NaHCO3溶液中HCO3-的水解程度大于电离程度,使得溶液中c(OH-)大于c(H+)而显碱性,在NaHCO3溶液中继续通入CO2,至溶液中n(HCO3-):n(H2CO3)=4.4时溶液可以达中性.
②工业上可以利用甲醇制备氢气.
甲醇蒸汽重整法制备氢气的胡政尧反应为CH3OH(g)?CO(g)+2H2(g),设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol的CH3OH(g)体系压强为p1,在一定条件下达到平衡时,体系压强为p2,且p2:p1=2.2,则该条件下CH3OH的平衡转化率为60%.
工业上还可以利用甲醇部分氧化法制备氢气,在一定温度下以$\frac{Ag}{Ce{O}_{2}}$-ZnO为催化剂,原料气比例对反应选择性(选择性越大,表示生成的该物质越多)影响关系如图所示.则当$\frac{n({O}_{2})}{n(C{H}_{3}OH)}$=0.25时,CH3OH与O2发生的主要反应方程式为2CH3OH+O2?2HCHO+2H2O;在制备H2时最好控制$\frac{n({O}_{2})}{n(C{H}_{3}OH)}$=0.5.
19.某化学兴趣小组用如图2装置探究铁与水蒸气的反应(夹持仪器和酒精喷灯没有画出),请回答下列问题:

(1)圆底烧瓶中碎瓷片的作用是防止暴沸,若加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,需要补加碎瓷片的操作顺序是④②③①(填序号).
①打开烧瓶塞子补加  ②熄灭酒精灯和酒精喷灯③冷却  ④将导管口从肥皂液中移出
(2)硬质玻璃管B中发生反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2,石棉绒的作用是增大铁粉与水蒸气的接触面积,使其反应更充分.
(3)用点燃肥皂泡检验生成气体的方法,其优点是操作简便或更加安全(任写一条).
(4)反应后黑色固体的成分分析:待硬质玻璃管冷却后,取少许固体溶于稀硫酸,然后取适量溶液滴加几滴KSCN溶液.若溶液变红色,则该固体物质的成分为a(选填序号,下同);若溶液未变红色,则固体物质的成分为b.
a.一定有Fe3O4,可能有Fe    b.一定有Fe3O4和Fe  c.只有Fe3O4          d.只有Fe
证明该溶液中存在Fe2+的实验操作为滴加酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液褪色(或滴加K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀).
(5)为了测定铁粉的转化率,准确称取一定质量的铁粉进行反应,用如图2装置测量反应生成气体的体积,从而计算出铁粉的转化率.
①反应后读取气体体积需要注意的三点按照先后顺序依次是冷却至室温、调节量气管液面与水准管中液面相平、读数时视线与凹液面最低点水平相切.
②若用电子天平称取铁粉质量为0.1527g,测得生成氢气体积为73.50mL(实验室条件下气体摩尔体积为24.5L•mol-1).则铁粉转化率为82.5%(精确到0.1%).

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