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【题目】中国首个空间实验室——“天宫一号”的供电系统中,有再生氢氧燃料电池(RFC),工作原理如下图所示,a、b、c、d均为Pt电极。

下列说法正确的是

A. B区的OH通过隔膜向a电极移动,A区pH增大

B. c是正极,电极上的电极反应为:2H++2eH2↑

C. 图中右管中的OH通过隔膜向c电极移动,d电极上发生氧化反应

D. 当有1 mol电子转移时,标准状况下,b电极理论上产生气体Y的体积为11.2 L

【答案】D

【解析】依据图示知左边装置是电解池,右边装置是原电池,ab电极是电解池的电极,由电源判断a为阳极产生的气体是氧气,b为阴极产生的气体是氢气;cd电极是原电池的正负极,c是负极,d是正极;电解池中的电极反应为:a电极为阳极失电子发生氧化反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑;b电极为阴极得到电子发生还原反应:4H++4e-=2H2↑;原电池中是碱性溶液,电极反应为:c为负极失电子发生氧化反应:2H2-4e-+4OH-=2H2O;d电极为正极得到电子发生还原反应:O2+2H2O+4e-=4OH-。A.a为阳极,电解时阴离子向阳极移动,发生4OH--4e-=2H2O+O2↑,促进水的电离生成H+,pH减小,故A错误;B.根据上述分析,c是负极,故B错误;C.图中右管中的OH-通过隔膜向负极移动,即向c电极移动,d为正极,发生还原反应,故C错误;D.b为阴极,当有1mol电子转移时生成0.5mol氢气,标准状况下的体积为11.2 L,故D正确;故选D。

练习册系列答案
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【题目】沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用。

Ⅰ.汽车尾气中的SO2可用石灰水来吸收,生成CaSO3浊液。已知常温下Ka1(H2SO3)=1.8×10-2,Ka2(H2SO3)=6.0×10-9 常温下测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH=9,忽略SO32-的第二步水解,则Ksp(CaSO3)=__________ 。CaSO3易变质为CaSO4,水垢中含有较多的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,而后用酸除去。CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为:_________;

Ⅱ.已知25℃时,NH3H2O电离常数Kb=1.8×10-5,Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-11,向0.4mol/L的氨水中加入等体积浓度为6×10-4mol/L MgCl2 溶液,________沉淀生成(填“无”或“有”),并简述理由______;若某溶液中C(Mg2+)=1.2×10-3mol/L,需向其中加入等体积的NaOH溶液浓度为_____ mol/L时,可使Mg2+恰好沉淀完全(忽略溶液体积变化)。

Ⅲ.工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。常用的处理方法有还原沉淀法,该法的工艺流程为:

CrO42-Cr2O72-Cr3+Cr(OH)3

其中第①步存在平衡:2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O

①若平衡体系的pH=2,则溶液显____________色。

②能说明第①步反应达平衡状态的是_____________。

A.Cr2O72-和CrO42-的浓度相同 B.2v (Cr2O72-) =v (CrO42-) C.溶液的颜色不变

③第②步中,还原1mol Cr2O72-离子,需要________mol的FeSO4·7H2O。

④第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+ (aq)+3OH-(aq) 常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至__________。

【题目】在活性炭催化下,用CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料可生成橙黄色晶体X。为测定其组成,进行如下实验。

I、氨的测定:

精确称取13.375 g X配成1000 mL溶液,取出10.00 mL溶液,注入如图所示的三颈瓶(B)中,然后逐滴加入足量10% NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用20.00 mL 0.20 mol·L1的标准盐酸吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用0.20 mol·L1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗5.00 mLNaOH溶液。

II、氯的测定:

准确称取样品X,配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定,K2CrO4溶液为指示剂,已知:Ag2CrO4为砖红色,Ksp(Ag2CrO4)=1.12×1012。

回答下列问题:

(1)仪器a的名称是_________测定氨前应该对装置进行__________,安全管的作用原理是_____________________________________________________。

(2)NaOH标准溶液应装入___式滴定管,C装置冰盐水的作用是_________。

(3)测定氯的过程中,使用棕色滴定管的原因是____________________;判断滴定终点的方法是___________________________________________________,若终点溶液中c(Ag+)=1.0×105 mol·L1,此时c(CrO42)为______ mol·L1。

(4)13.375 g样品X中氨的物质的量为_____ mol。

(5)经测定,样品X的化学式为Co(NH3)6Cl3,写出制备X的化学方程式:_________________;X的制备过程中,若温度过高X产率下降,原因是___________________。(写一点)

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