题目内容

7.将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中(如图).下列判断正确的是(  )
A.只闭合K1,电流计G指针不发生偏转
B.只闭合K1,石墨棒周围溶液pH逐渐降低
C.只闭合K2,电路中通过0.1mol电子时,两极共产生2.24L气体
D.只闭合K2,铁棒上发生的反应为:2H2O+2e-═H2↑+2OH-

分析 若闭合K1,该装置没有外接电源,所以构成了原电池;组成原电池时,较活泼的金属铁作负极,负极上铁失电子发生氧化反应;石墨棒作正极,正极上氧气得电子生成氢氧根离子发生还原反应;
若闭合K2,该装置有外接电源,所以构成了电解池,Fe与负极相连为阴极,碳棒与正极相连为阳极,以此解答该题.

解答 解:A.若闭合K1,该装置没有外接电源,所以构成了原电池,较活泼的金属铁作负极,石墨棒作正极,正极上氧气得电子生成氢氧根离子,有电流通过导线,所以电流计G指针发生偏转,故A错误;
B.若闭合K1,该装置没有外接电源,所以构成了原电池;不活泼的石墨棒作正极,正极上氧气得电子生成氢氧根离子发生还原反应,电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-,所以石墨棒周围溶液pH逐渐升高,故B错误;
C.没有说明是否是标准状况下,所以无法计算气体的体积,故C错误;
D.K2闭合,Fe与负极相连为阴极,阴极上水电离的氢离子得电子生成氢气,其电极反应为:2H2O+2e-═H2↑+2OH-,故D正确.
故选D.

点评 本题考查了原电池原理和电解池原理,侧重于学生的分析能力的考查,能正确判断电池的类型及两极的反应是解本题的关键,题目难度中等.

练习册系列答案
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19.水处理技术在生产、生活中应用广泛,对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施.
(1)具有永久硬度的水在软化时可采取的方法有bc(填选项字母).
a.加热法b.药剂法c.离子交换法
(2)用石灰纯碱法软化硬水时,加入石灰的作用是d(填选项字母).
a.只能降低水中的永久硬度
b.能同时降低水中的永久硬度和暂时硬度
c.可把部分Ca2+所形成的硬度转变为Mg2+形成的硬度
d.可把部分Mg2+所形成的硬度转变为Ca2+形成的硬度
(3)生活用水必须保证安全,自来水厂需要对取自江河湖泊中的淡水进行杀菌消毒、混凝沉淀、过滤等工艺处理,这三项处理的正确顺序是混凝沉淀→过滤→杀菌消毒.
(4)高铁酸钠(Na2Fe04)是一种新型饮用水消毒剂,某研究小组的同学设计了用工业废铁屑(含铜、碳、硅等)制取高铁酸钠的工艺流程如图所示,其中使用到X、Y、Z等含铁化合物.

①废铁屑中加入Na2CO3热溶液的目的为清洗废铁屑表面的油污.
②X转化为Y的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O.
③Cl2将Z氧化为Na2FO4 的化学方程式为10NaOH+3Cl2+2Fe(OH)3═2Na2FeO4+6NaCl+8H2O.
④高铁酸钠消毒后的还原产物具有净水作用,其净水原理为高铁酸盐在杀菌消毒时,本身被还原成Fe3+,Fe3+易水解生成Fe(OH)3,具有胶体的性质,可吸附水中的悬浮杂质,而起到净化水的作用.
⑤工业上还可用电化学法制备高铁酸钠:采用铁片作阳极,浓NaOH溶液作为电解质溶液.阳极的电极反应式为Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O.

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