题目内容

【题目】以 H2、O2、熔融盐 Na2CO3 组成燃料电池,采用电解法制备 Fe(OH)2,装置如下图所示,其中 P端通入CO2。通电一段时间后,右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色。则下列说法中正确的是

A.X、Y 两端都必须用铁作电极

B.不可以用 NaOH 溶液作为电解液

C.阴极发生的反应是:2H2O+2e-=H2↑+ 2OH-

D.X 端为电解池的阳极

【答案】D

【解析】

试题分析:左边装置是原电池,通入氢气的电极I是负极、通入氧气的电极II是正极,负极反应式为H2-2e-+CO32-═CO2+H2O,正极反应式为O2+4e-+2CO2=2CO32-,右边装置是电解池,X是阴极、Y是阳极,阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-、阳极反应式为Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2↓。A.X、Y两端,阳极X必须是铁电极,Y电极不需要一定用铁作电极,可以用石墨电极,故A错误;B.电解过程是阴极上氢离子放电得到溶液中的氢氧根离子交换亚铁离子生成氢氧化亚铁,所以可以用NaOH溶液作为电解液,故B错误;C.阴极发生的反应是溶液中的氢离子得到电子生成氢气,碱溶液中电极反应:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故C正确;D.X连接原电池负极,所以是电解池阴极,故D错误;故选C。

练习册系列答案
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【题目】某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。

(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)

实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:

温度/℃

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

平衡总压强/kPa

5.7

8.3

12.0

17.1

24.0

平衡气体总浓度/mol·L-1

2.4×10-3

3.4×10-3

4.8×10-3

6.8×10-3

9.4×10-3

①下列不能判断该分解反应已经达到平衡的是________。

A.2v(NH3)=v(CO2)

B.密闭容器中总压强不变

C.密闭容器中混合气体的密度不变

D.密闭容器中氨气的体积分数不变

E.闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变

②用某气体组分(B)的平衡压强(pB)代替气体组分(B)的物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作KP),气体组分(B)的平衡压强(pB)等于混合气体的总压乘以该气体的物质的量分数。根据表中数据,计算 25.0 ℃时氨基甲酸铵分解的平衡常数Kp=_____ ___。

③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在 25.0 ℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量_________(填“增加”、“减少”或“不变”)。

④氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH_________0(填“>”、“=”或“<”),熵变ΔS_________0(填“>”、“=”或“<”)。

(2)已知:NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3·H2O。该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定其水解反应速率,得到c(NH2COO-)随时间的变化趋势如图所示。

⑤计算 25.0 ℃时,0~6 min 氨基甲酸铵水解反应的平均速率:____________。

⑥根据图中信息,如何说明该水解反应速率随温度升高而增大:_______________。

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