某学生设计了如图所示的装置.在装置内起初发生的反应为Cu+H2SO4═H2↑+CuSO4.试回答:(1)A.B中至少有一种是金属铜.做阳极(填“正极 .“负极 .“阴极或“阳极 ),(2)写出该装置中发生还原反应的电极反应方程式为2H++2e-=H2↑,(3)若C溶液为100ml饱和食盐水.A 和B电极均为碳棒.该学生利用图示装置以甲烷(CH4)碱性燃� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

18．

某学生设计了如图所示的装置（框内部分未画出），在装置内起初发生的反应为Cu+H₂SO₄═H₂↑+CuSO₄（未注明反应条件），试回答：
（1）A、B中至少有一种是金属铜（填名称），做阳极
（填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”）；
（2）写出该装置中发生还原反应的电极反应方程式为2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）若C溶液为100ml饱和食盐水，A 和B电极均为碳棒，该学生利用图示装置以甲烷（CH₄）碱性燃料电池为电源进行电解：
①写出电源负极反应式CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O；
②该电解过程中的总反应的离子方程式2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-，
③当阴极放出标况下112ml氢气时，该饱和食盐水溶液的pH=13（室温下），消耗氧气标准状况下体积为56mL．

分析（1）该反应不能自发进行，为电解池中，Cu作阳极、金属或石墨作阴极，阳极连接电源正极；
（2）该装置中，阴极上得电子发生还原反应；
（3）①碱性条件下，甲烷失电子生成碳酸根离子和水；
②用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液时，阳极上氯离子放电、阴极上氢离子放电，同时阴极附近有氢氧根离子生成；
③根据氢气和氢氧根离子之间的关系计算氢氧根离子浓度，从而计算溶液的pH；根据电子守恒计算氧气．

解答解：（1）在装置内起初发生的反应为Cu+H₂SO₄═H₂↑+CuSO₄，该反应不能自发进行，为电解池，Cu作阳极、金属或石墨作阴极，Cu连接电源正极作阳极；
故答案为：铜；阳极；
（2）该装置中，阴极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）①碱性条件下，甲烷失电子生成碳酸根离子和水，则负极的电极方程式为：CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O；
故答案为：CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O；
②用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液时，阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气，同时阴极附近有氢氧根离子生成，电池反应式为2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-；
故答案为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-；
③用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液时，阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气，同时阴极附近有氢氧根离子生成，电池反应式为2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-；
设生成氢氧根离子的物质的量为x，
2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-；
22.4L 2mol
0.112L x
22.4L：2mol=0.112L：x，
x=$\frac{0.112L×2mol}{22.4L}$=0.01mol，
c（OH^-）=$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1mol/L，则溶液的pH=13，
电解时转移电子的物质的量等于氢氧根离子的物质的量，则转移电子为0.01mol，由2O₂+8e^-+4H₂O═8OH^-可知，消耗氧气为0.0025mol，其体积在标准状况下为56mL；
故答案为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^_+H₂↑+Cl₂↑；13；56．

点评本题考查原电池和电解池原理，根据方程式的自发性判断电池类型，知道原电池和电解池的区别，会书写电极反应式，难点是pH的计算，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．

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6．某溶液中由水电离出来的氢离子浓度c（H⁺）=1×10^-14mol/L，在这种溶液里可能大量共存的离子组是（　　）

	A．	Al³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、Cl^-		B．	K⁺、Fe²⁺、MnO₄^-、Cl^-
	C．	NH₄⁺、SiO₃^2-、NO₃^-、K⁺		D．	Na⁺、K⁺、HCO₃^-、Mg²⁺

13．（1）写出氯原子的原子结构示意图

．
（2）氯元素的非金属性强（填“强”或“弱”）于硫元素的非金属性．
（3）写出氯元素、硫元素最高价氧化物对应水合物的化学式并比较酸性强弱HClO₄＞H₂SO₄．

3．有机高分子化合物G的合成路线如下：

已知：①A既能与NaHCO₃溶液反应，又能与FeCl₃溶液发生显色反应，其核磁共振氢谱有4个峰．
②2RCH₂CHO$→_{△}^{NaOH/H_{2}O}$

请回答：
（1）B的名称为1-丙醇，
（2）F中含有的官能团名称为碳碳双键、酯基和酚羟基．
（3）A+E→F的化学方程式为：

（4）D发生银镜反应的化学方程式为：

（5）符合下列条件的E的同分异构体有15种（不考虑立体异构）
①能发生银镜反应　②苯环上有2个取代基．

10．下面的排序正确的是（　　）

	A．	晶体熔点由低到高：CCl₄＜CBr₄＜CI₄＜CF₄
	B．	晶格能由大到小：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI
	C．	熔点由高到低：Na＞Mg＞Al
	D．	硬度由大到小：金刚石＞晶体硅＞碳化硅

7．写出4-甲基-2-乙基-1-戊烯的结构简式：CH₂=C（C₂H₅）CH₂CH（CH₃）₂．

8．可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极．下列说法正确的是（　　）

	A．	以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-
	B．	以NaOH溶液为电解液时，负极反应为Al+3OH^--3e^-═Al（OH）₃
	C．	以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的碱性保持不变
	D．	电池工作时，当有3mol电子通过外电路时，消耗16.8LO₂

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