题目内容

【题目】电化学与我们的生活有着密切的联系,请结合电化学知识回答下列有关问题:

(1)炒过菜的铁锅未及时洗浄(残液中含NaCl),不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。试回答:铁锅的锈蚀应属于____________(填“析氢腐蚀”或“吸氧腐蚀”), 铁锅锈蚀的正极反应式为:____________。

(2)利用反应Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2设计成如上图1所示原电池,回答下列问题:

①写出正极电极反应式___________

②图中X溶液中的溶质是____________

(3)如图2是一个电化学反应的示意图。

①写出通入CH3OH的电极的电极反应式_______________

②乙池中总反应的离子方程式_____________

③熔融盐CH3OH燃料电池用熔融碳酸钾为电解质,则电池负极反应式__________

④当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g,若此时乙池中溶液的体积为500ml,则溶液H+的浓度是_____________;此时丙池某电极析出1.60g某金属,则丙中的某盐溶液可能是_____(填序号)。

A. MgSO4 B. CuSO4 C. NaCl D. AgNO3

【答案】吸氧腐蚀 O2+2H2O+4e-=4OH- 2Fe3++2e-=2Fe2+ FeCl3 CH3OH-6e-+80H-=CO32-+6H2 O 4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+ CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2+2H2O 0.1 BD

【解析】

(1)铁锅中含有Fe、C,Fe、C和电解质溶液构成原电池,该原电池中,Fe易失电子作负极、C作正极,负极上铁失电子生成亚铁离子,正极上氧气得电子发生还原反应,负极反应式为Fe-2e-=Fe2+、正极反应式为O2+2H2O+4e-=40H-,亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁不稳定,被氧气氧化生成氢氧化铁;

(2)C为正极,发生还原反应,电极方程式为2Fe3++2e-=2Fe2+,Cu为负极,电极方程式为Cu-2e-=Cu2+;由装置图可知知Y是氯化铜溶液,电解质溶液X是FeCl3;

(3)①燃料电池中,投放燃料的电极是负极,投放氧化剂的电极是正极,甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;

②电解硝酸银溶液时,银离子得电子生成银、水失电子生成氧气和氢离子,离子方程式为4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+;

③熔融盐CH3OH燃料电池用熔融碳酸钾为电解质,则电池负极上甲醇失电子与碳酸根离子反应生成二氧化碳,电极反应式为CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2+2H2O

④当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时,设氢离子浓度为 amol/L,

4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+

432g 4mol

5.40g 0.5amol

解得:a=0.1

阴极上析出金属,则在金属活动性顺序表中金属元素处于H元素后,根据串联电池中转移电子数相等知,丙中析出金属元素需要的电子等于或小于乙池中转移电子数,据此确定含有的金属元素,析出5.40g时转移电子数是0.05mol。

A.硫酸镁中镁元素处于H元素之前,所以阴极上不析出金属单质,选项A错误

B.电解硫酸铜溶液时,阴极上析出1.60g铜需要转移电子0.05mol,选项B正确;

C.NaCl中钠元素处于氢元素前,所以阴极上不析出金属单质,选项C错误;

D.电解硝酸银溶液时,阴极上析出1.60g银需要转移电子0.0148mol<0.05mol,选项D正确。

答案为:BD。

练习册系列答案
相关题目

【题目】许多含氮物质会造成环境污染,硝酸工业的尾气(含NO、NO2)会造成大气污染,通常用选择性非催化还原法或碱液吸收法[石灰乳吸收,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2]。而废水中过量的氨氮(NH3和NH4+)会导致水体富营养化,则通常用强氧化剂来吸收。

(1)废气中氮氧化物的吸收。

①选择性非催化还原法。发生的主要反应有:

4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1646 kJ·mol-1

2NO(g)+(NH2)2CO(s)+O2(g)2N2(g)+2H2O(g)+CO2(g) ΔH=-780.02 kJ·mol-1

则2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)的ΔH=__________。

②碱液吸收法。该工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋),得到的滤渣可循环使用,该滤渣的主要成分是________(填化学式)。 工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近__________,若小于这个比值,则会导致_______________。

(2)废水中过量的氨氮(NH3和NH4+)处理。某科研小组用NaClO氧化法处理氨氮废水。

已知:A.HClO的氧化性比NaClO强;

B.NH3比NH4+更易被氧化;

C.国家标准要求经处理过的氨氮废水pH要控制在6~9。

进水pH对氨氮去除率的影响如下图所示。

①进水pH为2.75~6.00范围内,氨氮去除率随pH升高而上升的原因是___________。

②写出酸性条件下ClO-氧化NH4+的离子方程式____________________。

③已知a.O2的氧化性比NaClO弱; b.O2氧化氨氮速率比NaClO慢。

在其他条件不变时,仅增加单位时间内通入空气的量,氨氮去除率_______________(填“显著变大”“显著变小”或“几乎不变”)。

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网