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12.利用铅蓄电池对如图装置进行供电,能模拟植物光合作用,将简单无机物转化为O2和C3H8O,下列说法不正确的是(  )
A.该装置实现了将太阳能、电能转化为化学能
B.b极上每生成0.1molO2,铅蓄电池的负极增重19.2g
C.a极上每生成0.1molC3H8O,有1.8mol电子发生转移
D.质子交换膜的作用是传导电子、平衡电荷,沟通回路

分析 根据图知,电解时a是阴极、b是阳极,a电极上CO2得电子生成C3H8O,电极反应式为3CO2+18H++18e-=C3H8O+5H2O,阳极上水失电子生成O2和H+,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,据此分析解答.

解答 解:A.该装置有外接电源,属于电解池,是将太阳能、电能转化为化学能的装置,故A正确;
B.电解时,b是阳极,阳极上电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,则每生成0.1molO2,转移0.4mol电子,铅蓄电池的负极反应为Pb-2e-+SO42-=PbSO4,所以增重0.2mol×96g/mol=19.2g,故B正确;
C.a电极上CO2得电子生成C3H8O,电极反应式为3CO2+18H++18e-=C3H8O+5H2O,则每生成0.1molC3H8O,有1.8mol电子发生转移,故C正确;
D.质子交换膜只允许氢离子通过,不能传导电子,则作用是平衡电荷,沟通回路,故D错误;
故选D.

点评 本题考查电解原理,为高频考点,明确各个电极上发生的反应是解本题关键,难点是电极反应式的书写,易错选项是B,注意转移电子守恒的应用,题目难度不大.

练习册系列答案
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3.化学实验是进行科学探究、探求新知识的重要途径.某学习小组的同学设计如图装置探究铜片与浓硫酸的反应(加热、夹持装置略去).

探究I  SO2的性质:
(1)A中铜片与浓硫酸的反应方程式为:Cu+2H2SO4$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$ CuSO4+SO2↑+2H2O.
(2)实验进行一段时间后,发现C中产生白色沉淀,经检验该沉淀为BaSO4.同学甲分析:A中温度过高,产生副产物SO3,SO3进入C中与BaCl2反应生成BaSO4.你认为甲的分析合理吗?请说明理由.不合理,因为铜与浓硫酸反应生成的二氧化硫与空气中的氧气一起与BaCl2溶液反应生成BaSO4
(3)若用装置D检验SO2的漂白性,则D中溶液是品红试液;处理尾气可用氢氧化钠.(填试剂名称)
探究II  关于浓硫酸:
(4)为测定浓硫酸的浓度,同学乙设计如下方案:
取适量该浓硫酸,稀释10倍后取出20mL置于锥形瓶中,滴入2滴酚酞作指示剂,用标准NaOH溶液进行滴定.如果装标准液的滴定管未用标准液润洗,会导致测定结果偏高;如果锥形瓶用待测液润洗,会导致测定结果偏高.(填“偏高”、“偏低”或“不受影响”)
(5)为测定A中参加反应的硫酸的物质的量,同学丙设计如下方案:
待A中铜片完全溶解,冷却后将溶液稀释至500mL,再加入过量铁粉,使之充分反应,生成的气体在标况下的体积为16.8L;过滤得到残留固体,经洗涤、干燥、称量,比原铁粉质量减轻了35.6g.则A中参加反应的硫酸为2.35mol.

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