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5.全钒电池以惰性材料作电极,在电解质溶液中发生的电池总反应为:VO2+(蓝色)+H2O+V3+(紫色)$?_{放电}^{充电}$VO2+(黄色)+V2+(绿色)+2H+下列说法错误的(  )
A.充电时,反应每生成1mol H+时电子转移的物质的量为1mol
B.放电过程中,正极附近溶液的酸性减弱
C.放电时,正极反应为VO2++2H++e-═VO2++H2O
D.充电时,阴极附近溶液由紫色逐渐变为绿色

分析 根据电池总反应和参加物质的化合价的变化可知,放电时,电池的负极上是V2+(绿色)发生失电子的氧化反应,正极上是VO2+(黄色)发生得电子的还原反应,充电时,阳极上VO2+失电子发生氧化反应,为放电时的正极反应的逆反应,阴极上V3+发生得电子的还原反应,为放电时的负极反应的逆反应,根据原电池和电解池的工作原理知识来回答.

解答 解:A.充电时,阳极附近发生失电子的氧化反应,即VO2++H2O-e-=VO2++2H+,反应每生成2molH+时电子转移为1mol,故A错误;
B.放电过程中,正极附近发生反应:VO2++2H++e-=VO2++H2O,消耗氢离子,溶液的pH变大,酸性减弱,故B正确;
C.放电时,正极上VO2+得电子,则正极反应方程式为:VO2++2H++e-═VO2++H2O,故C正确;
D.充电时,阴极发生得电子的还原反应,V3++e-=V2+,溶液由紫色逐渐变为绿色,故D正确;
故选A.

点评 本题考查原电池的工作原理,题目难度不大,注意把握原电池中电子及溶液中离子的定向移动问题,本题从化合价的变化进行判断是做题的关键.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

13.如图所示的过程是目前直接利用太阳能的研究热点.人们把通过人工光化学手段合成燃料的过程叫做人工光合作用.
(1)在上图构想的物质和能量循环中太阳能最终转化为热能.
(2)人工光合作用的途径之一就是在催化剂和光照条件下,将CO2和H2O转化为CH3OH,该反应的化学方程式为:2CO2(g)+4H2O(g)$?_{光照}^{催化剂}$2CH3OH(g)+3O2(g).
一定条件下,在2L密闭容器中进行上述反应,测得n(CH3OH)随时间的变化如下表所示:
时间/min0123456
n(CH3OH)/mol0.0000.0400.0700.0900.1000.1000.100
①用CH3OH表示0~3min内该反应的平均反应速率为0.015mol•L-1•min-1
②能说明该反应已达到平衡状态的是ad.
a.v(H2O)=2v(CO2
b.n(CH3OH):n(O2)=2:3
c.容器内密度保持不变
d.容器内压强保持不变
(3)用人工光合作用得到的甲醇、氧气和稀硫酸制作燃料电池,则甲醇应通入该燃料电池的负极(填“正”或“负”),通入氧气的一极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

16.25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式CH3COOHH2CO3HClO
电离平衡常数1.7×10-5K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
3.0×10-8
请回答下列问题:
(1)相同温度相同浓度的①CH3COONa、②NaHCO3、③Na2CO3、④NaClO四种溶液的PH由大到小的顺序为 ③>④>②>①(用各溶液的序号表示).
(2)25℃时,某实验小组同学欲证明盐酸的酸性强于醋酸,下列措施合理的是A、B、E.
A.用PH计测定等浓度的两种溶液的PH.
B.将PH=3的两溶液分别加水稀释100倍后,再用PH计测定溶液的PH.
C.取浓度均为0.1mol/L等体积的两溶液分别滴加0.1mol/L的氢氧化钠溶液至恰好完全中和,测定消耗氢氧化钠溶液的体积.
D.测定PH=3的两溶液的导电性.
E.用PH试纸测定等浓度的NaCl溶液和CH3COONa溶液的酸碱性.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

13.I.实验室制乙烯的反应原理为CH3CH2OH$→_{170°C}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH=CH2↑+C2H,制得的乙烯中往往混有CO2、SO2和水蒸气,现拟图1装置设计一个实验,以验证乙烯中所含杂质气体的成份.

请回答下列问题:
则装置的连接顺序(按产物气流从左到右的流向)为④③①②.
II.实验室利用乙烯制备1,2-二溴乙烷的反应原理如图下;CH2=CH2+Br2=BrCH2CH2Br用少量的溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如图2所示:
①可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚;浓硫酸把乙醇氧化为CO2等.
乙醇1,2-二溴乙烷乙醚
状态无色液体无色液体无色液体
密度/g•cm30.792.20.71
沸点/℃78,513234-6
熔点/℃-1309-116
回答下列问题:
(l) A装置上方使用滴液漏斗的优点是:便于漏斗内的液体是顺利滴下
(2)装置C的作用为吸收反应生成的SO2等酸性气体;
(3)实验室制得的1,2-二溴乙烷的产量比理论值低的原因可能是A中的反应温度没有迅速升高到170℃;A中反应温度过高,乙醇被浓硫酸氧化,生成乙烯的量少或A中反应速率过快,导致乙烯的通入速率过快反应不充分;(写两种)
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在下层(填“上”、“下”);依据是1,2-二溴乙烷的密度大于水.
(5)若产物中有少量劃产物乙醚,可用蒸馏的方法除去;
(6)反应过程中应用冷水泠却装置D,若用冰水冷却,则B中的实验现象为玻璃导管的液面会升高,甚至会溢出.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.0.1 mol Fe在0.1 mol Cl2中充分燃烧,转移的电子数为0.3NA
B.1 mol CnH2n+2分子中含共价键数目为(3n+1)NA
C.含NA个氧原子的O2与含NA个氧原子的O3的质量比为2:3
D.25℃时,pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2NA

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.下列说法中,正确的是(  )
A.非金属元素之间只能形成共价化合物
B.第IA族元素的金属性一定比IIA族元素的金属性强
C.短周期中,同周期元素的离子半径从左到右逐渐减小
D.非金属元素的气态氢化物还原性越强,对应元素的最高价含氧酸酸性越弱

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.甲酸及其盐具有强还原性,能发生银镜反应,甲酸是唯一能和烯烃发生加 成反应的羧酸,25℃时甲酸的电离常数为2.1×10-4

(1)利用光催化制甲酸原理如图一1所示:
①该装置能量转化方式为光能转化为化学能和电能.②电极a上发生的电极反应式为CO2+2H++2e-=HCOOH.
(2)另一种制取甲酸的机理如图2所示,Ru(OH)2在反应中的作用为催化剂,该制备反应的化学方程式为CO2+H2 $\frac{\underline{\;R(OH)_{2}\;}}{\;}$HCOOH.
(3)甲酸也可由甲醇氧化制取.在催化剂作用下,C0可用于合成甲醇:CO(g)+2H2 (g)═CH30H(g).在恒温条件下,向2L的密闭定容容器中充入1mol CO和2molH2合成甲醇.
①判断达到平衡状态的标志是ac(填字母).
a.CO体积分数保持不变
b.CO和CH3OH浓度相等
c.容器中气体的压强不变
d.CH3OH的生成速率与CO消耗速率相等
e.容器中混合气体的密度保持不变
②经过5min达到平衡,此时CO的转化率为50%,则从开始到平衡,H2的平均反应速率为0.1mol/(L•min);平衡后保持原条件不变,再向容器中加入1mol CH3OH(g),平衡向逆向(填“正向”或“逆向”)移动.达新平衡后CO体积分数与原平衡相比减小(填“增大”或“减小”).
(4)甲酸常温下可与银氨溶液发生银镜反应,同时有NH4HCO3生成,该反应的离子方程式为HCOOH+2Ag(NH32++2OH-→2Ag↓+HCO3-+NH4++3NH3+H2O.
(5)25℃甲酸与醋酸钠溶液反应:HCOOH+CH3COO-=HCOO-+CH3COOH2,该反应的平衡常数为12,则该温度下醋酸的电离常为:K.(CH3COOH)=1.75×10-5

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.下列化学用语表示正确的是(  )
A.Mg2+的结构示意图:
B.HClO的结构式:H-Cl-O
C.H2O2的电子式:
D.小苏打的电离方程式:NaHCO3?Na++HCO3-

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.下列说法正确的是(  )
A.1mol的硫蒸汽和硫固体分别完全然烧,前者△H比后者小
B.在101kPa时,1mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热
C.由C(s,石墨)═C(s,金刚石);△H=+1.9kJ•mol-1 可知,金刚石比石墨稳定
D.反应热就是反应中放出的能量

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