Question

⑴事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是____________________________。

A．C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g) △H>0

B．2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(1) △H<0

C．NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H₂O(1)  △H<0

⑵以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其正极的电极反应式为_______________。

⑶电解原理在化学工业中有着广泛的应用。现将你设计的原电池通过导线与右图中电解池相连，其中a为电解液，X和Y均为惰性电极，则：

①若a为CuSO₄溶液，则电解时的化学反应方程式为____________________________________。

②若电解含有0.04molCuSO₄和0.04molNaCl的混合溶液400ml，当阳极产生的气体672 mL（标准状况下）时，溶液的pH =        （假设电解后溶液体积不变）。

 

Answer 1

【答案】

（1）B

（2）O₂ + 4e^一 + 2 H₂O = 4OH^一

（3）①

②1

【解析】

试题分析：（1）根据题目中所给的信息：能设计成原电池的反应通常是放热反应可排除A，又因为能设计原电池的反应必须是氧化还原反应，所以选择B选项。（2）在碱性溶液中正极反应为：O₂ + 4e^一 + 2 H₂O = 4OH^一。（3）①电解硫酸铜溶液，电解的化学反应方程式为：

②电解CuSO₄溶液和NaCl混合溶液阴极的反应为：Cu²⁺+2e^- =Cu,阳极反应为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，而气体一共是672 mL，为0.03mol，如果全部都是氯气，则氯离子需要0.06mol，但是题目中氯化钠为0.04mol，所氯离子不足，最多提供0.04mol氯离子，所以最多生成0.02mol的氯气，剩下的0.01mol的气体则是氧气的体积，当氯离子放电完后，氢氧根离子放电。要生成0.01mol氧气，根据电极反应式，则需要0.04mol的氢氧根离子，所以溶液中由水电离出的氢离子也是0.04mol，浓度为0.1mol/L，PH=1。

考点：电解池，原电池的构成条件

点评：本题细致地考查了电解池与原电池，每一个小题中涉及的都是电解池与原电池的常规重点知识，学生需要熟练掌握，在最后一个小题PH的计算中，关键是要分析清楚放电顺序，才能解答。