题目内容

15．以铅蓄电池为电源，将CO2转化为乙烯的装置如图所示，电解所用电极材料均为惰性电极．下列说法不正确的是（　　）
A．b为铅蓄电池的正极
B．电解过程中，阳极区溶液中c（H+）逐渐减小
C．阴极反应式：2CO2+12H++12e-═C2H4+4H2O
D．每生成1mol乙烯，理论上铅蓄电池中消耗12mol硫酸

分析 A．根据图知，右侧电极上OH-放电生成O2，则右侧电极为阳极，左侧电极为阴极，连接电解池阴极的电极为原电池负极、连接电解池阳极的电极为原电池正极；
B．电解过程中阳极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，阳极附近有H+生成；
C．阴极上二氧化碳得电子和氢离子反应生成乙烯和水；
D．阴极反应式为2CO2+12H++12e-═C2H4+4H2O，铅蓄电池反应式为Pb+PbO2+2H2SO4 ═2PbSO4+2H2O，串联电路中转移电子相等，据此计算消耗硫酸物质的量．

解答 解：A．根据图知，右侧电极上OH-放电生成O2，则右侧电极为阳极，左侧电极为阴极，连接电解池阴极的电极为原电池负极、连接电解池阳极的电极为原电池正极，所以a为负极、b为正极，故A正确；
B．电解过程中阳极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，阳极附近有H+生成，所以电解过程中，阳极区溶液中c（H+）逐渐增大，故B错误；
C．阴极上二氧化碳得电子和氢离子反应生成乙烯和水，电极反应式为2CO2+12H++12e-═C2H4+4H2O，故C正确；
D．阴极反应式为2CO2+12H++12e-═C2H4+4H2O，铅蓄电池反应式为Pb+PbO2+2H2SO4 ═2PbSO4+2H2O，串联电路中转移电子相等，生成1mol乙烯转移12mol电子，转移2mol电子消耗2mol硫酸，所以当转移12mol电子时消耗12mol硫酸，故D正确；
故选B．

点评 本题考查原电池和电解池原理，为高频考点，明确得失电子与电解池阴阳极的关系是解本题关键，知道各个电极上电极反应式如何书写，题目难度不大．

练习册系列答案
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2．一定条件下，下列金属中能与水发生置换反应并产生金属氧化物的是（　　）
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3．将铁粉和硫粉混合后加热，发生反应后熄灭酒精灯，反应仍然进行直到反应结束，该现象说明了（　　）
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20．如图为元素周期表的一部分，参照元素①～⑦在表中的位置，请用相关的化学用语回答下列问题：

（1）④、⑤、⑦的原子半径由大到小的顺序为Na＞Cl＞P．
（2）⑥和⑦的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱为HClO4＞H2SO4．
（3）③最高价氧化物对应的水化物与⑤最高价氧化物对应的水化物的反应方程式Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O．
7．a、b、c、d、e、f为原子序数依次增大的短周期主族元素，在短周期主族元素中a的原子半径最小、d的最大．b、c是同周期相邻的元素，且质子数之和比e的质子数少1，c、e形成的化合物为主要大气污染物之一．试回答下列问题：
（1）c元素的原子结构示意图为，b的最简单氢化物的电子式为．
（2）b、c、e的气态氢化物中稳定性最强的是H2O（用分子式表示）．
（3）a、b、c、f中的三种元素可组成多种化合物，其中既含有离子键又含有共价键，且水溶液显酸性的化合物的化学式为NH4Cl（写出一种即可）．该水溶液显酸性的原因是NH4++H2O═NH3•H2O+H+（用离子方程式表示）．
（4）向a和c按原子个数比1：1形成化合物的溶液中滴加几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；一段时间后．溶液中有大量气泡出现，并放热．产生大量气泡的原因是Fe3+催化H2O2分解生成大量的氧气．
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（2）木炭与浓硝酸反应过程中还伴随着浓硝酸的分解，除了产生氧气外，也产生红棕色气体．相同条件下该分解反应产生的氧气与红棕色气体的体积之比为1：4．
（3）某研究性学习小组的同学对“木炭在液面上迅速燃烧发出光亮”的原因做出3个猜想：
猜想一：甲同学认为空气中O2支持木炭燃烧
猜想二：乙同学认为浓硝酸分解产生的O2支持木炭燃烧
猜想三：丙同学认为反应产生的NO2支持木炭燃烧
①根据木炭在空气中燃烧的现象，甲同学的猜想明显不合理，理由是木炭在空气中燃烧，只产生红热现象．
②理论分析乙同学的猜想也不正确，原因是浓硝酸分解产生O2和NO2为1：4，按照二者比例，产生的氧气浓度与空气相近．
③要证实丙同学的猜想，还需补充的实验方案是在收集满NO2的试管中伸进一块带火星的木炭，若木炭立即复燃，反应完成后，加入少量澄清石灰水振荡，产生白色沉淀（浑浊），说明起助燃作用的气体是NO2（请写出实验操作、现象和结论）．
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