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16.下列几个与电化学相关的装置示意图中,有关叙述正确的是(  )
A.装置①是电解Na2SO4溶液联合生产硫酸和烧碱示意图,若气体甲,乙的体积比约为1:2,则离子交换膜c、d均为阴离子交换膜,产物丙为硫酸溶液
B.装置②是以肼(N2H4)为燃料的电池装置,a极的反应式:N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O
C.装置③是在待镀铁制品上镀铜的实验装置,电镀过程中电极Ⅱ上Cu2+放电而使溶液中Cu2+浓度逐渐变小
D.装置④是金属牺牲阳极的阴极保护法实验装置,加入K3[Fe(CN)6]溶液后,Fe电极附近会产生蓝色沉淀

分析 A.装置①电解硫酸钠溶液时,阳极上OH-放电生成O2、阴极上H+放电生成H2,所以实质上是电解H2O,同温同压下,转移电子相等时生成H2、O2的体积之比为2:1,同温同压下,气体甲与气体乙的体积比约为1:2,则甲是O2、乙是H2,所以a是阳极、b是阴极;阳极附近有H+生成,阴极附近有OH-生成,c为阴离子交换膜,d为阳离子交换膜,硫酸根通过阴离子交换膜进入左室,所以产物丙是H2SO4,钠离子通过阳离子交换膜进入右室,所以产物丁是NaOH;
B.装置②是燃料电池,负极上燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为:N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,电池总反应为:N2H4+O2=N2↑+2H2O;
C.装置③是在铁上镀铜,铁作阴极,铜作阳极,阴极上铜离子得电子生成铜单质,阳极上铜失电子生成铜离子进入溶液,阴阳极上得失电子相等,阳极消耗的铜等于阴极上析出的铜;
D.装置④中锌的金属性强于铁,与铁构成原电池,在酸性条件下发生析氢腐蚀,锌易失电子作负极,铁作正极,铁被保护.

解答 解:A.装置①是电解Na2SO4溶液联合生产硫酸和烧碱示意图,若气体甲、乙的体积比约为1:2,气体甲为氧气,气体乙为氢气,c为阴离子交换膜,d为阳离子交换膜,产物丙为硫酸溶液,故A错误;
B.装置②是以肼(N2H4)为燃料的电池装置,a极的反应式:N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O,故B正确;
C.装置③是在待镀铁制品上镀铜的实验装置,电镀过程中电极Ⅱ上Cu2+得电子变成Cu,电极I上Cu失电子变成Cu2+进入溶液中,溶液中Cu2+浓度不变,故C错误;
D.装置④是金属牺牲阳极的阴极保护法实验装置,Zn失电子被消耗,Fe得电子被保护,加入K3[Fe(CN)6]溶液后,由于Fe电极被保护,Fe电极附近不会产生特征蓝色的沉淀,故D错误;
故选B.

点评 本题综合考查了原电池和电解池的工作原理,为高频考点,侧重学生分析能力、应用能力的考查,明确原电池正负极的判断方法、电解池中离子放电顺序、离子交换膜的作用即可解答,题目难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是(  )
A.标准状况下,11.2 L乙醇中含有的碳氢键数为2.5NA
B.常温常压下,28 g C2H4、CO的混合气体中含有碳原子的数目为1.5NA
C.1mol Na2O2 固体中含阴阳离子的数目为3NA
D.1 mol SO2与足量O2在一定条件下反应生成SO3,共转移2NA个电子

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.如图表示在某溶液中滴加Ba(OH) 2溶液时,沉淀的物质的量随Ba(OH) 2的物质的量的变化关系.该溶液的成分可能是(  )
A.MgSO 4B.Al 2(SO 4) 3C.Fe 2(SO 4) 3D.NaAlO 2

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

4.室温下,已知Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-11,现用MgSO4溶液制备[Mg(OH)2.若MgSO4溶液中c(Mg2+)=1.0×10-3mol/L,那么,向其中加入等体积的KOH溶液的浓度为3.96×10-3mol/L,可使Mg2+恰好完全沉淀(溶液体积变化可忽略不计,但溶液中残留的Mg2+不能忽略).

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

11.X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素,己知X2气体占空气体积分数的78%,X与Y相邻,Y与W也相邻,Z原子M层电子数比K层少1.
(1)X是N,Y是O,Z是Na(填元素符号)
(2)用电子式表示Y元素与Z元素的化合物的形成过程
(3)Z2Y2和WY2两种物质反应生成含有Z、Y、W三种元素的化合物,写出该反应的化学方程式:Na2O2+SO2=Na2SO4

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.利用化学原理对废气、废水进行脱硝、脱碳、脱硫处理.可实现绿色环保、废物利用,对构建生态文明有重要意义:
Ⅰ.脱硝:
(1)H2还原法消除氮氧化物
已知:N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+133kJ•mol-1
H2O(g)═H2O(l)△H=-44kJ•mol-1
H2的燃烧热为285.8KJ•mol-1
在催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和氮气的热化学方程式为4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=-1100.2kJ•mol-1
(2)用NH3催化还原法消除氮氧化物,发生反应:4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(l)△H<0
相同条件下,在2L恒容密闭容器中,选用不同催化剂,产生N2的量随时间变化如图所示.

①计算0~4分钟在A催化剂作用下,
反应速率v(NO)=0.375mol•L-1•min-1
②下列说法正确的是CD.
A.该反应的活化能大小顺序是:Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)
B.增大压强能使反应速率加快,是因为增加了活化分子百分数
C.单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时,说明反应已达到平衡
D.若反应在恒容绝热的密闭容器中进行,当K值不变时,说明已达到平衡
(3)微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术.下图为MFC碳氮联合同时去除的氮转化系统原理示意图.

①已知A、B两极生成CO2和N2的物质的量之比为5:2,写出A极的电极反应式CH3COO--8e-+2H2O═2CO2+7H+
②解释去除NH4+的原理NH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-,NO3-在MFC电池正极转化为N2
Ⅱ.脱碳:
(4)用甲醇与CO反应生成醋酸可消除CO污染.常温下,将a mol•L-1醋酸与bmol•L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),忽略溶液体积变化,计算醋酸的电离常数Ka=$\frac{2b}{a-2b}$×10-7L/mol(用含a、b的代数式表示).
Ⅲ、脱硫:燃煤废气经脱硝、脱碳后,与一定量氨气、空气反应,生成硫酸铵
(5)室温时,向(NH42 SO4溶液中滴入NaOH溶液至溶液呈中性,则所得溶液中微粒浓度大小关系c(Na+)=c(NH3•H2O)(填“>”“<”或“=”)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)(  )
A.1 mol羟基含10 NA个电子
B.标准状况下,11.2L四氯化碳所含分子总数为0.5NA
C.1 mol聚乙烯含有的原子总数目为6NA
D.20℃时,2.8 g乙烯和丙烯的混合气体中所含碳原子数为0.2NA

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.一定条件下,体积为10L的密闭容器中,1molX和1molY进行反应:2X(g)+Y(g)?Z(g),经60s达到平衡,生成0.3mol Z.下列说法正确的是(  )
A.反应进行30s时,正反应速率等于逆反应速率
B.反应进行80s时,逆反应速率大于正反应速率
C.前60 s,以X浓度变化表示的平均反应速率为0.0005mol/(L•s)
D.反应进行80s时,X物质的量浓度为0.04mol/L

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科目:高中化学 来源: 题型:推断题

5.A、B、C、D、E、F六种中学常见的物质,皆有短周期元素组成,有转化关系:
(1)若A、C、E皆为氧化物,且常温下A为无色液体,E为有毒气体.
①B、D、F皆为非金属单质,且D为气体.
则A的结构式为H-O-H.
②B与C反应生成E和F的化学方程式为2C+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑
(2)若B是由两种短周期元素组成的离子化合物,A、C为氧化物,E为气体单质,D、F是均有三种元素组成的离子化合物,它们的水溶液均呈碱性,相同浓度时D溶液 的pH大于F.则:B和C反应生成E和F的化学方程式为2Na2O2+2CO2=Na2CO3+O2,列举该反应的一种用途呼吸面具和潜水艇中做为氧气的来源.

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