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5.如图所示,E为沾有Na2SO4溶液的滤纸,并加入几滴酚酞.A,B分别为Pt片,压在滤纸两端,R、S为电池的电极.M、N是用多微孔的Ni的电极材料,它在碱溶液中可以视为惰性电极.G为电流计,K为开关.C、D和电解池中都充满浓KOH溶液.若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO4溶液,K打开,接通电源一段时间后,C、D中有气体产生.
(1)外电源的正、负极分别是R负极
(2)A附近溶液的现象是溶液变红,B附近发生的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑;
(3)滤纸上的紫色点向哪方移动B
(4)当C、D里的气体产生到一定量时,切断外电源并接通开关K,经过一段时间,C、D中气体逐渐减少,主要因为氢气和氧气构成燃料电池C极的电极反应式为H2+2OH--2e-=2H2O.

分析 (1)根据C、D两电极得到的气体体积判断电极名称,从而确定电源R、S电极名称;
(2)先判断A、B 的电极名称,根据电解池的工作原理来书写电极反应式;
(3)根据电解池的工作原理判断电解时溶液中离子的移动方向;
(4)根据原电池中燃料电池的工作原理和规律来回答.

解答 解:(1)闭合K,通直流电,电极C、D及氢氧化钾溶液构成电解池,根据离子的放电顺序,溶液中氢离子、氢氧根离子放电,分别生成氢气和氧气,氢气和氧气的体积比为2:1,通过图象知,C极上气体体积是D极上气体体积的2倍,所以C极上得氢气,D极上得到氧气,故R是负极,S是正极,所以B极是阳极,A极是阴极.
故答案为:负;
(2)A极是阴极,电解高锰酸钾时,在该极上放电的是氢离子,所以该极上碱性增强,酚酞显红色,B极是阳极,该极附近发生的电极反应式为:4OH--4e-=2H2O+O2↑,故答案为:溶液变红;4OH--4e-=2H2O+O2↑;
(3)浸有高锰酸钾的滤纸和电极A、B与电源也构成了电解池,因为R是负极,S是正极,所以B极是阳极,A极是阴极,电解质溶液中的阴离子高锰酸跟离子向阳极移动,所以B极呈紫色,故答案为:B;
(4)当C、D里的气体产生到一定量时,切断外电源并接通开关K,构成氢氧燃料电池,在燃料电池中,燃料氢气为负极,方程式为2H2+O2=2H2O;
氧气作正极,方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-;故答案为:氢气和氧气构成燃料电池;H2+2OH--2e-=2H2O.

点评 本题考查了原电池、电解池工作原理,会根据电池反应式及元素化合价变化书写正负极电极反应式,再结合各个物理量之间的关系式进行计算,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.下列说法正确的是(  )
A.物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量
B.“物质的量”是国际单位制中的一个基本单位
C.0.012kg 12C中所含的碳原子数为NA
D.1 mol任何物质都含有约6.02×1023个原子

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.化学镀镍是指不使用外加电流,利用氧化还原作用在金属制件的表面上沉积一层镍的方法.次磷酸钠(NaH2PO2)是化学镀镍的重要原料,工业上制备NaH2PO2•H2O的流程如图:

回答下列问题:
(1)次磷酸钠(NaH2PO2)是次磷酸(H3PO2)与足量NaOH溶液反应的产物,NaH2PO2属于正盐 (填“正盐”“酸式盐”“碱式盐”),NaH2PO2中磷元素的化合价为+1.
(2)在反应器中加入乳化剂并高速搅拌的目的是加快反应速率
(3)在反应器中发生多个反应,其中白磷(P4)与Ca(OH)2反应生成次磷酸钠及磷化氢的化学方程式
为2P4+3Ca(OH)2+6H2O=3Ca(H2PO22+2PH3
(4)流程中通入CO2的目的是,滤渣X的化学式为CaCO3
(5)流程中母液中的溶质除NaH2PO2外,还有的一种主要成分为Na2HPO3
(6)含PH3的废气可用NaClO和NaOH的混合溶液处理将其转化为磷酸盐,该反应的离子方程式为PH3+4ClO-+3OH-=PO43-+4Cl-+3H2O
(7)某次生产投入的原料白磷为1240kg,在高速乳化反应器中有80%的白磷转化为次磷酸钠及磷化氢,忽略其它步骤的损失,理论上最终得到产品NaH2PO2•H2O的质量应为2544  kg(NaH2PO2•H2O的相对分子质量为106)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.标准状况下,1.12L CCl4含有的共价键数为0.2NA
B.常温常压下,2.3g NO2和N2O4的混合物中含有的氧原子数为0.2NA
C.过氧化钠与水反应时,生成0.lmol氧气转移的电子数为0.2NA
D.常温下,0.1mol•L-1溶液中阴离子总数大于0.1NA

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.下列容器不能用来盛放冷的浓硫酸和浓硝酸的是(  )
A.铁制容器B.铝制容器C.铜制容器D.玻璃容器

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.在pH=1的无色透明溶液中,能大量共存的离子组是(  )
A.K+、MnO4-、Ag+、Cl-B.Cu2+、NO3-、Na+、OH-
C.Fe2+、NH4+、NO3-、SO42-D.Al3+、Na+、Cl-、SO42-

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17.由分类思想,下列说法正确的是(  )
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B.铁生锈、食物腐败都有氧化反应发生
C.糖类、蛋白质都为高分子化合物
D.一氧化碳和二氧化碳都是酸性氧化物

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14.在下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是(  )
A.在含有大量[Al(OH)4]-的溶液中:NH4+、Na+、Cl-、H+
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15.厨房中的化学知识很多,下面是有关厨房中的常见操作或者常见现象,其中不属于氧化还原反应的是(  )
A.烧菜用过的铁锅,经放置常出现红棕色斑迹
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C.铝制容器因长期存放酸性或碱性食物被腐蚀
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