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20.如图所示,以稀土金属材料作惰性电极,在两极上分别通入甲烷与空气,电解质为掺杂了Y2O3的ZrO3固体,它在高温下能传导O2-.下列说法正确的是(  )
A.c电极名称为负极,气体A为空气
B.d电极上发生反应:CH4-8e-+4O2-═CO2+2H2O
C.O2-向c电极移动
D.用此装置作电源电解精炼铜,d电极与粗铜相连

分析 由电子流向可知,d为负极、c为正极,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,则B为甲烷、A为空气,正极上氧气获得电子生成O2-,通过掺杂了Y2O3的ZrO3固体移向负极,甲烷在负极失去电子与O2-结合生成二氧化碳与水.电解精炼铜时,粗铜作阳极,连接电源的正极,纯铜作阴极,连接电源的负极.

解答 解:由电子流向可知,d为负极、c为正极,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,则B为甲烷、A为空气,正极上氧气获得电子生成O2-,通过掺杂了Y2O3的ZrO3固体移向负极,甲烷在负极失去电子.
A.c为原电池的正极,故A错误;
B.d为负极,发生氧化反应,甲烷在负极失去电子与O2-结合生成二氧化碳与水,电极反应式为:CH4-8e-+4O2-═CO2+2H2O,故B正确;
C.原电池中阴离子移向负极,O2-向d电极移动,故C错误;
D.电解精炼铜时,粗铜作阳极,连接电源的c电极,纯铜作阴极,连接电源的d电极,故D错误,
故选:B.

点评 本题考查电解原理及其应用,关键是根据电子流向判断电极,再结合氧化还原反应与电极反应式分析解答,理解掌握电解工作原理与电极判断方法.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.某元素R的最高正价与最低负价的代数和为0,由此可以判断(  )
A.R原子核外一定有4个电子层
B.R原子最外层电子数一定为4
C.R的气态氧化物比电子层数相同的其他非金属元素的气态氢化物稳定
D.R元素气态氢化物的化学式为H2R

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科目:高中化学 来源:2016-2017学年江西省高二上第一次月考化学卷(解析版) 题型:选择题

常温下,下列各组比值为1∶2的是

A.0.1 mol/L与0.2 mol/L醋酸溶液,c(H+)之比

B.0.1 mol/L Na2CO3溶液,c(CO32-)与c(Na+)之比

C.pH=10的Ba(OH)2溶液与氨水,溶质的物质的量浓度之比

D.pH=3的硫酸与醋酸溶液,c(SO42-)与c(CH3COO-)之比

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.“温室效应”是哥本哈根气候变化大会研究的环境问题之一.CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体.因此,控制和治理CO2是解决“温室效应”的有效途径.
(1)下列措施中,有利于降低大气中CO2浓度的有abc (填字母).
A.采用节能技术,减少化石燃料的用量
B.鼓励乘坐公交车出行,倡导低碳生活
C.利用太阳能、风能等新型能源替代化石燃料
(2)一种途径是将CO2转化成有机物实现碳循环.如:
2CO2(g)+2H2O(l)═C2H4(g)+3O2(g)△Hl=+1411.0kJ/mol
2CO2(g)+3H2O(l)═C2H5OH(l)+3O2(g)△H2=+1366.8kJ/mol
则由乙烯水化制乙醇的热化学方程式是C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(l)△H=-44.2kJ/mol.
(3)在一定条件下,6H2(g)+2CO2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(g).
温度(K)
CO2转化率(%)
n(H2)/n(CO2
500600700800
1.545332012
260432815
383623722
根据上表中数据分析:
①温度一定时,提高氢碳比[$\frac{n({H}_{2})}{n(C{O}_{2})}$],CO2的转化率增大(填“增大”“减小”或“不变”).
②该反应的正反应为放 (填“吸”或“放”)热反应.
(4)如图是乙醇燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,则b处通入的是氧气(填“乙醇”或“氧气”),a处发生的电极反应是CH3CH2OH+16OH--12e-═2CO32-+11H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.硫及其化合物在工、农业生产和科学实验中均有很广泛的用途.
(1)S的基态原子核外电子排布式为1S22S22P63S23P4
(2)模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,利用如图1装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠.①该电解槽的阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑.
②制得的氢氧化钠溶液从出口(填“A”、“B”、“C”或“D”)D导出.
(3)25℃,在0.10mol/LH2S溶液中,通入HCl或加入NaOH以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如图2所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发).
①pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=0.043mol/L.
②某溶液含0.020mol/L Mn2+、0.10mol/L H2S,当溶液pH=5时,Mn2+开始沉淀.
[已知:Ksp(MnS)=2.8×10-13]
(4)已知:H2SO3 Ki1=1.54×10-2  Ki2=1.02×10-7;HClO  Ki1=2.95×10-8
 H2CO3 Ki1=4.3×10-7 Ki2=5.6×10-11
室温下,0.1mol/L Na2SO3溶液的pH<0.1mol/LNaClO溶液的pH(填“>”、“<”
或“=”).浓度均为0.1mol/L 的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中,SO32-、CO32-、HSO3-、HCO3-浓度从大到小的顺序为c(SO32-)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(HSO3-).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.Ⅰ、某化学实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和反应反应热的测定
(1)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3kJ/mol):$\frac{1}{2}$H2SO4(aq)+NaOH(aq)=$\frac{1}{2}$Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol
(2)实验测得△H=-53.5kJ/mol,与标准数值△H=-57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)ABC
A.实验装置保温、隔热效果差
B.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
C.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸溶液的温度
Ⅱ、反应A(g)?B(g)+C(g)在容积为1.0L的密闭容器中进行,A的初始浓度为0.050mol•L-1.温度T1和T2下A的浓度与时间关系如图所示.回答下列问题:
(3)上述反应的温度(填“大于”“小于”或“等于”,下同)T1小于T2,平衡常数K(T1)小于K(T2).
(4)若温度T2时,2min后反应达到平衡,A的转化率为60%,则:
①平衡时体系总的物质的量为0.08mol.
②反应的平衡常数K=0.045mol/L.
③反应在0~2min区间的平均反应速率v(A)=0.015mol/(L.min).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.乙烷催化脱氢制取乙烯反应:CH3-CH3(g)?CH2=CH2(g)+H2(g).
(1)上述反应的平衡常数表达式为$\frac{c({H}_{2})c(C{H}_{2}=C{H}_{2})}{c(C{H}_{3}C{H}_{3})}$
(2)下列描述中能说明一定温度下上述反应在恆容容器中已达平衡的是bd.
a.单位时间内生成Amol乙烯同时生成Amol氢气
b.容器中各气体的物质的量不随时间而变化
c.容器中气体密度不随时间而变化
d.容器中气体压强不随时间而变化
(3)已知:
共价键C-CC=CC-HH-H
键能/KJ•mol-1348610413436
计算上述反应的△H=+128KJ•mol-1
升高温度,平衡常数K将增大(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)对于上述反应,图1能(“能”或“不能”)表示生成物浓度与温度的关系,理由是温度越高,反应速率越大,达平衡时间越短(或曲线斜率越大);该反应是吸热反应,温度越高,达平衡时生成物浓度越大.图2不能“能”或“不能”)表示反应速率与压强的关系,理由是该反应是气体体积增加的反应,达平衡后再加压,平衡向逆方向移动,V>V

(5)一定温度下,将n摩尔乙烷放入V升密闭容器中进行催化脱氢,维持容器体积不变,测得乙烷的平衡转化率为a,则该温度下反应的平衡常数K=$\frac{{a}^{2}n}{V(1-a)}$(用含n、V、a的代数式表示).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钾固体混合后,在密闭容器中加热至250℃充分反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物质和排出的气体分别是(  )
残留的固体排放的气体
ANa2CO3O2、CO2和H2O(g)
BK2CO3 、Na2CO3O2和H2O(g)
CNaOH、K2CO3O2和CO2
D
Na2O2、NaOH、Na2CO3
O2
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.铁碳微电解技术是近年来处理各种污水的一种重要方法,其装置如图所示.

请回答下列问题:
(1)当污水通过铁碳微电解反应器时,会形成数量巨大的微小电池,这些微小电池的负极为铁,若污水为酸性溶液,且通过曝气机鼓入充足的空气,正极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O.
(2)其治理污水原理主要有以下几个方面:
①一些不活泼的重金属离子被Fe置换出来.写出从AuCl4-中置换金的离子方程式2AuCl4-+3Fe=2Au+3Fe2++8Cl-
②在处理过程中,有些胶体会发生电泳,向某极富集,从而聚沉除去.Al(OH)3胶体电泳时,会向阴极移动.
③吸附作用.Fe、C、Fe(OH)2、Fe(OH)3等都有吸附作用,可以吸附一些悬浮物质.以上四种物质都有吸附性是因为B.
A.都有还原性  B.表面积都很大  C.都含金属元素  D.都是胶体
④过程中产生的Fe2+能沉淀或结合一些无机阴离子(例如S2-生成FeS沉淀).由FeS制备H2S气体可选用AC.
A.稀硫酸      B.稀硝酸        C.稀盐酸        D.浓硫酸
(3)当溶液中存在较多的Fe2+、Fe3+时,会出现返色现象(即处理后溶液颜色更深).已知Fe(OH)3的溶度积比Fe(OH)2小很多.为防止返色,可以采用哪些措施(两条)加碱、加氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+

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