题目内容

13.用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示.下列说法中正确的是(  )
A.燃料电池工作时,正极反应:O2+2H2O+4e-═4OH-
B.a极是铁,b极是铜时,b极逐渐溶解,a极上有铜析出
C.a极是粗铜,b极是纯铜时,随着反应的进行浓度减小
D.a、b两极均是石墨时,在相同条件下b极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等

分析 左边装置是氢氧燃料电池,所以是原电池,原电池放电时,燃料失电子发生氧化反应,所以投放燃料的电极为负极,投放氧化剂的电极为正极,正极上氧化剂得电子发生还原反应,由于电解质溶液呈酸性,正极反应为:O2+4e-+4H+=2H2O;右边装置有外接电源,所以是电解池,连接负极的b电极是阴极,连接正极的a电极是阳极,阳极上失电子发生氧化反应,阴极上得电子发生还原反应,结合电解反应解答.

解答 解:A.因该燃料电池是在酸性电解质中工作,所以正极反应为:O2+4e-+4H+=2H2O,故A错误;
B.a与电池正极相连,a为电解池阳极,b与电池的负极相连,b为电解池阴极,所以应该是a极的Cu溶解,b极上析出Cu,故B错误;
C.a极是粗铜,b极是纯铜时,为粗铜的精炼,电解时,a极逐渐溶解,先是比较活泼的金属Fe、Zn等失电子,b极上有铜析出,符合精炼铜原理,随着反应的进行浓度减小,故C正确;
D.电解CuSO4溶液时,a极产生的气体为O2,产生1molO2需4mol电子,所以需要燃料电池的2molH2,二者的体积并不相等,故D错误;
故选C.

点评 本题考查原电池和电解池知识,题目难度中等,易错点为B,注意电解质的酸碱性,为解答该题的关键.

练习册系列答案
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3.某课外活动小组的同学对“菠菜与豆腐同食会引起结石”的说法产生了兴趣.于是查阅了相关资料,并进行了实验操作欲检测菠菜中草酸盐的含量.查阅资料得知:
Ⅰ.菠菜中富含可溶性草酸盐,易与豆腐中的钙盐形成不溶于水能溶于稀硫酸的草酸钙(CaC2O4
Ⅱ.有关专家建议食用高草酸蔬菜的同时,适当摄入高钙食物,使二者在肠道内结合成草酸钙沉淀,并随着大便排出体外.以免草酸进入血液中与人体内的血钙结合,形成血液中的草酸钙需经肝脏、肾脏、尿道,随着小便排出体外,大量草酸钙流经肾脏,提升了泌尿系统结石的风险.
Ⅲ.草酸(H2C2O4)具有较强的还原性.回答下列问题:
(1)该活动小组的同学取m g菠菜样品在研钵中研磨成汁,用足量热的稀硫酸溶液浸泡,最后过滤(填操作名称)得到澄清溶液.
(2)将溶液转入容量瓶中并加水配制成250mL溶液A.
(3)用滴定法测定草酸盐的含量.
①量取待测溶液A 20.00mL于锥形瓶中,置于铁架台的白纸上.
②用酸式滴定管(填仪器名称)盛装0.1000mol/LKMnO4标准溶液进行滴定时:眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化;当溶液由无色变红,且30s内不恢复原色时,停止滴定,并记录KMnO4标准溶液的终读数.重复滴定3次.
(4)KMnO4滴定待测溶液A时发生反应的离子方程式为5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,根据下表实验数据计算菠菜中草酸盐
   (以C2O42-计算)的质量分数为(可以只列式不化简)$\frac{5.5g}{mg}$×100%.
滴定次数待测溶液A的体积(mL)KMnO4标准溶液的体积
滴定前的刻度(mL)滴定后的刻度(mL)
第一次20.000.1020.12
第二次20.002.2024.20
第三次20.004.3024.28
(5)下列操作会使测定结果偏高的是CD.
A.配制溶液时未洗涤烧杯和玻璃棒       B.锥形瓶未干燥就直接加入待测液
C.未用标准液润洗盛装标准液的仪器就加入标准液开始滴定
D.滴定前尖嘴处有气泡滴定后气泡消失   E.滴定后俯视读数.

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