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11.根据反应2Fe3++2I-?2Fe2++I2设计原电池如下图所示,判断下列说法正确的是(  )
A.电流计G指针指向零时,说明U形管中反应达到平衡状态
B.当电路中电流为零时,增加KI溶液的浓度,则a极为正极
C.当U形管b端颜色逐渐加深时,说明b极为负极
D.盐桥中阳离子一定向右移动

分析 常温下能自发进行的放热的氧化还原反应都可设计成原电池,根据总反应2Fe3++2I-?2Fe2++I2可知,Fe元素化合价降低,I元素化合价升高,负极上失电子、正极上得电子,所以a负极、b为正极,
A.当电流计为零时,说明没有电子发生转移,则该反应正逆反应速率相等;
B.当电路中电流为零时,增加KI溶液的浓度,平衡正向移动,发生的反应为2Fe3++2I-?2Fe2++I2,a仍然是负极;
C.当U形管b端颜色逐渐加深时,说明平衡逆向移动,发生的反应为2Fe2++I2?2Fe3++2I-,则b上失电子、a上得电子;
D.盐桥中阳离子向正极区域移动.

解答 解:常温下能自发进行的放热的氧化还原反应都可设计成原电池,根据总反应2Fe3++2I-?2Fe2++I2可知,Fe元素化合价降低,I元素化合价升高,负极上失电子、正极上得电子,所以a负极、b为正极,
A.当电流计为零时,说明没有电子发生转移,则该反应正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故A正确;
B.当电路中电流为零时,增加KI溶液的浓度,平衡正向移动,发生的反应为2Fe3++2I-?2Fe2++I2,a上仍然失电子发生氧化反应,所以a仍然是负极,故B错误;
C.当U形管b端颜色逐渐加深时,说明平衡逆向移动,发生的反应为2Fe2++I2?2Fe3++2I-,则b上失电子、a上得电子,则a是正极、b是负极,故C正确;
D.盐桥中阳离子向正极区域移动,如果发生的反应为2Fe3++2I-?2Fe2++I2,则盐桥中阳离子向b移动,如果发生的反应为2Fe2++I2?2Fe3++2I-,则盐桥中阳离子向a移动,故D错误;
故选AC.

点评 本题考查原电池原理和化学平衡移动,为高频考点,明确各个电极上发生的反应及平衡移动影响因素是解本题关键,注意正负极的判断方法,题目难度不大.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.如图为直流电源,为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸,为电镀槽.接通电路后发现上的c点显红色.为实现铁上镀锌,接通后,使c、d两点短路.下列叙述正确的是(  )
A.a为直流电源的负极B.中电解质溶液为FeCl3
C.f电极为锌板D.c极发生的反应为2H++2e-═H2

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.近年以来,我国多地频现种种极端天气,二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫是导致极端天气的重要因素.
(1)活性炭可用于处理大气污染物NO,在1L恒容密闭容器中加入0.100mol NO和2.030mol固体活性炭(无杂质),生成气体E和气体F.当温度分别在T1℃和T2℃时,测得平衡时各物质的物质的量如下表

物质
T/℃n/mol
T/℃
活性炭NOEF
T12.0000.0400.0300.030
T22.0050.0500.0250.025
①请结合上表数据,写出NO与活性炭反应的化学方程式C+2NO?N2+CO2
②上述反应的平衡常数表达式K=$\frac{c({N}_{2}).c(C{O}_{2})}{{c}^{2}(NO)}$,根据上述信息判断,T1和T2的关系是c.
A.T1>T2 B.T1<T2 C.无法比较
(2)碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得H2,具体流程如图1所示:

①用离子方程式表示反应器中发生的反应:SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+
②用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是HI分解为可逆反应,及时分离出产物H2,有利于反应正向进行.
(3)开发新能源是解决大气污染的有效途径之一.直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注.DMFC工作原理如图2所示.
通过a气体的电极是原电池的负极(填“正”或“负”),b电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O.

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19.氢氧燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景.现用氢氧燃料电池进行如图所示的实验(图中所用电极均为惰性电极),下列叙述正确的是(  )
A.a电极是负极,OH-移向正极
B.b电极的电极反应为:O2+2H2O+4e-═4OH-
C.燃料电池中电解质溶液的pH保持不变
D.d电极有气体放出

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6.下列有关物质的保存方法,不正确的是(  )
A.液氯储存在钢瓶中B.新制氯水保存在黑色广口瓶中
C.少量金属钠保存在煤油中D.氯化亚铁溶液加入少量的铁粉保存

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

16.如图所示的四个容器中分别盛有不同的溶液,除A、B外,其余电极均为石墨电极.甲为铅蓄电池,其工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO4$?_{充电}^{放电}$2PbSO4+2H2O,其两个电极的电极材料分别是PbO2和Pb.闭合K,发现G电极附近的溶液变红,20min后,将K断开,此时C、D两极质量差为10.8g;据此回答:

(1)若对甲装置充电,充电时,阳极发生的电极反应的方程式PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-
(2)电解后,要使丙中溶液恢复到原来的浓度,需加入的物质是H2O(填化学式).
(3)到20min时,假设乙中溶液体积不变且H+均匀存在,则此时乙中pH=0.
(4)19~20min,H电极上发生反应的电极反应式为:4OH-4e-=2H2O+O2↑.
工业上从废铅酸电池的铅膏回收铅的过程中,可用碳酸盐溶液与铅膏(主要成分为PbSO4)发生反应:PbSO4(s)+CO32-(aq)?PbCO3(s)+SO42-(aq).Ksp(PbCO3)=1.5×10-13,Ksp (PbSO4)=1.8×10-8某课题组用PbSO4为原料模拟该过程,探究上述反应的实验条件及固体产物的成分.
(5)计算上述反应的平衡常数:K=1.2×105
(6)加入足量NaHCO3溶液也可实现该转化,写出离子方程式2HCO3-+PbSO4=SO42-+PbCO3+H2O+CO2↑.

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3.葡萄糖分子中含有羟基和醛基官能团.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.下列有关说法,不正确的是(  )
①形成化学键的过程一定是化学变化  
②铁分别与氯气和稀盐酸反应所得的氯化物相同
③为测定熔融氢氧化钠的导电性,可将氢氧化钠固体放在石英坩埚中加热熔化
④常温下,pH=12的溶液一定能大量存在:K+、Cl-、SO32-、S2-
⑤在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中,被破坏的作用力依次是:范德华力、共价键、共价键.
A.①②③⑤B.②③④C.①③④D.①②④⑤

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.叠氮酸(HN3)与醋酸酸性相似,下列叙述中错误的是(  )
A.HN3水溶液中微粒浓度大小顺序为:c(HN3)>c(N${\;}_{3}^{-}$)>c(H+)>c(OH-
B.HN3与NH3作用生成的叠氮酸铵是离子化合物
C.NaN3水溶液中离子浓度大小顺序为:c(Na+)>c(N${\;}_{3}^{-}$)>c(OH-)>c(H+
D.N${\;}_{3}^{-}$与CO2含相等电子数

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