题目内容

19.由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的主要能源.根据如图所示的装置,判断下列说法不正确的是(  )
A.该装置中Pt极为阳极
B.当c极的质量变化了2.16g时,a极上消耗的O2在标准状况下的体积为1.12L
C.该装置中b极的电极反应式是:H2+2OH--2e-=2H2O
D.该装置中a极为正极,发生氧化反应

分析 左边装置是原电池,通入氢气电极b为负极,电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O,通入氧气的电极为正极,电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-,右侧装置为电解池,C棒为阴极,电极反应为Ag++e-=Ag,铂丝为阳极,电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,据此分析解答.

解答 解:左边装置是原电池,通入氢气电极b为负极,电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O,通入氧气的电极为正极,电极反应为 O2+4e-+2H2O=4OH-,右侧装置为电解池,C棒为阴极,电极反应为 Ag++e-=Ag,铂丝为阳极,电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,
A.通过以上分析知,Pt为阳极,故A正确;
B.当c极生成单质银,质量变化为2.16g,所以物质的量为:$\frac{2.16g}{108g/mol}$=0.02mol,所以a极上消耗的O2的物质的量为0.005mol;标准状况下的体积为0.112L,故B错误;
C.b电极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水,电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O,故C正确;
D.通入氧气的电极为正极,正极上得电子发生还原反应,故D错误;
故选BD.

点评 本题考查了原电池和电解池原理,根据得失电子判断正负极,明确各个电极上发生的反应是解本题关键,注意气体摩尔体积的适用范围及适用条件,为易错点.

练习册系列答案
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9.某化学小组在实验室中对SO2的性质进行探究.回答下列问题:
(1)学生甲以Na2SO3粉末和浓H2SO4为原料制取SO2,装置A中仪器X的名称是长颈漏斗;现欲收集一瓶干燥的SO2,选择图1中的装置,其连接顺序为abcedf(或abcedbcf)(按气流方向,用小写字母表示).

(2)学生乙用浓H2SO4和乙醇反应得到的乙烯气体中含有SO2、CO2.现选择图3中的装置,检验混合气体中存在乙烯和SO2,则装置中盛放的试剂是A品红溶液,BNaOH溶液,C品红溶液,D酸性高锰酸钾溶液.
(3)学生丙测得常温下SO2的饱和溶液的pH=a,用中和滴定法测得其物质的量浓度为c.该溶液中可认为c(H+)≈c(HSO3-),根据Kal=10-2a/(c-10-a)近似计算H2SO3的一级电离常数Ka1.该法测定的H2SO3的Ka1与理论值相差较大,判断Ka1实验值比理论值偏小(填“偏大”或“偏小”),理由是SO2饱和溶液中存在大量的水合SO2分子,使测定的c值比实际H2SO3的浓度偏大.
(4)学生丁选择图3装置将SO2通入新制的Cu(OH)2悬浊液中.
①实验I:新制的Cu(OH)2悬浊液由过量CuSO4溶液和NaOH溶液配制.现象:开始析出砖红色沉淀;一段时间后,砖红色沉淀消失;静置,生成少量紫红色固体,溶液变绿色.推测开始析出的砖红色沉淀是Cu2O;实验I证明SO2具有还原性.
②实验II:新制的Cu(OH)2悬浊液由过量CuCl2溶液和NaOH溶液配制.现象:开始析出黄色沉淀;一段时间后,黄色沉淀消失;静置,生成大量白色沉淀,溶液变绿色.经检验白色沉淀为CuCl,则由Cu(OH)2生成CuCl的离子方程式为:2Cu(OH)2+2Cl-+SO2=2CuCl↓+SO42-+2H2O.
推测实验I和实验II的现象差异与Cl-有关而与SO42-无关.请设计实验证明上述推测是否合理,简述操作、现象和有关结论先利用CuCl2溶液和NaOH溶液配制新制的Cu(OH)2悬浊液;过滤,用蒸馏水洗涤Cu(OH)2固体,并检验是否洗涤干净;向洗净的Cu(OH)2固体中加入适量蒸馏水振荡,然后持续通入SO2.若现象与实验Ⅰ相同,则证明上述推测合理,否则不合理.

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