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12.RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相互结合的可充电电池,RFC工作原理如图所示.则下列有关说法正确的是(  )
A.c电极发生还原反应,B池中H+通过隔膜进入A池
B.b电极上发生的电极反应是:2H2O+2e-═H2↑+2OH-
C.转移0.1mol电子时,a电极产生标准状况O21.12L
D.d电极上发生的电极反应是:O2+4H++4e-═2H2O

分析 依据图示知左边装置是电解池,右边装置是原电池,ab电极是电解池的电极,由电源判断a为阴极产生的气体是氢气,b为阳极产生的气体是氧气;cd电极是原电池的正负极,c是正极,d是负极;电解池中的电极反应为:b电极为阳极失电子发生氧化反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑;a电极为阴极得到电子发生还原反应:4H++4e-=2H2↑;原电池中是酸性溶液,电极反应为:d为负极失电子发生氧化反应:2H2-4e-=4H+;c电极为正极得到电子发生还原反应:O2+4H++4e-=2H2O,结合电极上的电子守恒分析计算.

解答 解:电解池中的电极反应为:b电极为阳极失电子发生氧化反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑;a电极为阴极得到电子发生还原反应:4H++4e-=2H2↑;
原电池中是酸性溶液,电极反应为:d为负极失电子发生氧化反应:2H2-4e-=4H+;c电极为正极得到电子发生还原反应:O2+4H++4e-=2H2O;
A.c电极上氧气得到发生还原反应,B池中的H+可以通过隔膜进入A池,故A正确;
B.b电极为阳极失电子发生氧化反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑,故B错误;
C.a电极为阴极得到电子发生还原反应:4H++4e-=2H2↑,所以转移0.1mol电子时,a电极产生标准状况H21.12L,故C错误;
D.d电极上发生的电极反应是:2H2-4e-=4H+,故D错误;
故选A.

点评 本题考查了化学电源新型电池,主要考查原电池和电解池的工作原理、电极判断、电极反应,注意原电池中电解质溶液是酸而不是碱,电极反应式的书写是易错点.

练习册系列答案
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1.过氧化钙(CaO2)常用作种子及谷物的无毒性消毒剂,常温下为白色的固体,微溶于水,且不溶于乙醇、乙醚或碱性溶液,但溶于酸.某实验小组拟探究CaO2的性质及其实验室制法.
(1)实验探究CaO2与酸的反应.
操作现象
向盛有4g CaO2的大试管中加入10mL稀盐酸的溶液a剧烈反应,产生能使带火星木条复燃的气体
取5mL溶液a于试管中,滴入两滴石蕊溶液变红,一段时间后溶液颜色明显变浅,稍后,溶液变为无色
①CaO2与盐酸反应的化学方程式为2CaO2+4HCl=2CaCl2+2H2O+O2↑.
②加入石蕊后溶液褪色可能是因为溶液a中存在较多的H2O2
(2)用如图1所示装置制备过氧化钙,其反应原理为Ca+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CaO2

①请选择实验所需的装置,案气流方向连接的顺序为d→e→f→b→c(或d→e→f→c→b)(填仪器接口的字母,上述装置可不选用也可重复使用).
②根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:Ⅰ.检验装置的气密性后,装入药品;Ⅱ.打开分液漏斗活塞,通入气体一段时间,加热药品;Ⅲ反应结束后,熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温,停止通入氧气,并关闭分液漏斗的活塞(填操作); IV拆除装置,取出产物.
(3)利用反应Ca2++H2O2+8H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4+在碱性环境下制取CaO2的装置如图2所示.
①NH3在Ca2+和 H2O2的反应过程中所起的作用是中和生成的氢离子,促进反应进行.
②反应结束后,经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO2•8H2O,过滤所需要的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒;将沉淀进行洗涤的操作为沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀,让水自然流下,重复2-3次.
(4)设计实验证明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性强:在FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不显红色,再加入少量CaO2粉末,溶液变红色,说明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性强.

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