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7.如图装置,用电化学原理制备硫酸,并电解500mL 0.2mol?L-1AgNO3溶液.请回答下列问题:
(1)通入SO2的电极为负极(填“正”或“负”,下同),其电极反应式为SO2+2H2O-2e-═SO42-+4H+
(2)乙池溶液中NO3-移向C(填“C”或“Fe”)极,铁电极发生还原反应(填“氧化反应”或“还原反应”);乙池中滴加几滴紫色石蕊试液,碳电极附近的现象是溶液变红,乙池的总反应的离子方程式为4Ag++2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Ag+O2↑+4H+
(3)当乙池中析出5.4g Ag时,甲池中通入O2在标准状况下的体积为280mL,乙池溶液的pH为1(忽略溶液体积变化不计).

分析 甲为燃料电池,通入二氧化硫的以及为负极,被氧化,生成硫酸,电极方程式为SO2+2H2O-2e-═SO42-+4H+,通入氧气的以及为原电池的正极,发生还原反应,电极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O,乙为电解池,铁为阴极,发生还原反应生成银,C为阳极,发生还原反应生成氧气,以此解答该题.

解答 解:(1)二氧化硫具有还原性,为原电池的负极,电极方程式为SO2+2H2O-2e-═SO42-+4H+
故答案为:负;SO2+2H2O-2e-═SO42-+4H+
(2)C棒与正极氧气相连为阳极,发生氧化反应,反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+,所以滴紫色石蕊试液,碳电极附近的现象是溶液变红,NO3-移向阳极C棒,铁与负极相连为阴极,发生还原反应生成银,总反应为4Ag++2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Ag+O2↑+4H+,故答案为:C;还原反应;溶液变红;4Ag++2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Ag+O2↑+4H+
(3)n(Ag)=$\frac{5.4g}{108g/mol}$=0.05mol,由电极方程式电极方程式为Ag++e-═Ag可知转移0.05mol电子,由O2+4e-+4H+=2H2O可知,甲池中通入O2在标准状况下的体积为0.05mol×$\frac{1}{4}$×22.4L/mol=0.28L=280mL,由乙池总反应4Ag++2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Ag+O2↑+4H+,得溶液中氢离子浓度为$\frac{0.05}{0.5}$=0.1mol/L,所以PH=1,故答案为:280;1;

点评 本题综合考查原电池、电解池知识,为高考常见题型和高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,本题注意把握原电池的工作原理,难度中等.

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相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.下列说法正确的是(  )
A.共价化合物中不含离子键
B.凡是金属元素跟非金属元素化合形成离子化合物
C.离子化合物中的阳离子都是金属离子
D.溶于水可以导电的化合物一定是离子化合物

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

18.氢气和氨气都属于无碳清洁能源.
(1)某些合金可用于储存氢,金属储氢的原理可表示为:M(s)+xH2═MH2x(s)△H<0  (M表示某种合金)如图1表示温度分别为T1、T2时,最大吸氢量与氢气压强的关系.则下列说法中,正确的是b.
a.T1>T2
b.增大氢气压强,加快氢气的吸收速率
c.增大M的量,上述平衡向右移动
d.在恒温、恒容容器中,达平衡后充入H2,再次平衡后的压强增大
(2)以熔融碳酸盐为电解质,稀土金属材料为电极组成氢氧燃料电池(如图2装置甲所示),其中负极通入H2,正极通入O2和CO2的混合气体.图2乙装置中a、b为石墨电极,电解过程中,b极质量增加.
①工作过程中,甲装置中d电极上的电极反应式为O2+4e-+2CO2=2CO32-
②若用该装置电解精炼铜,则b极接精铜(填“粗铜”或“精铜”);若用该装置给铁制品上镀铜,则a(填“a”或“b”)极可用惰性电极(如Pt电极),若电镀量较大,需要经常补充或更换的是CuSO4溶液.
(3)氨在氧气中燃烧,生成水和一种空气组成成分的单质.
已知:N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1  2H2(g)+O2(g)═2H2O(1)△H=-572KJ•mo1-1试写出氨气在氧气中燃烧生成液态水的热化学方程式4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)△H=-1531.2 kJ•mol-1
(4)在一定条件下,将lmol N2和3mol H2混台于一个10L的密闭容器中发生反应:
N2(g)+3H2(g)$?_{加热,加压}^{催化剂}$2NH3(g)5min后达到平衡,平衡时氮气的转化率为α.
①该反应的平衡常数K=$\frac{400{a}^{2}}{27(1-a)^{4}}$,(用含α的代数式表示)
②从反应开始到平衡时N2的消耗速率v(N2)=0.02αmo1•L-1•min-1.(用含α的代数式表示)

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.草木灰中富含钾盐,主要成分是碳酸钾,还含有少量氯化钾和硫酸盐.现从草木灰中提取钾盐,并用实验检验其中的 CO32-、SO42-、和 Cl-
(1)从草木灰中提取钾盐的实验操作顺序如下:①称取样品;②溶解沉降;③过滤;④取滤液、蒸发滤液;⑤冷却结晶.
(2)在进行上述②、③、④操作时,都要用到玻璃棒,其作用分别是:
②加速溶解;③引流;④使溶液受热均匀,防止液体飞溅.
(3)将制得的少量晶体放入试管,加入蒸馏水溶解并把溶液分成二份,分装在2支试管里.
①在第一支试管里加入稀盐酸,可观察有气泡生成,证明溶液中有CO32-离子.
②在第二支试管里加入足量稀硝酸后,再加入足量Ba(NO32溶液,可观察到有白色沉淀生成,证明溶液中有SO42-离子.
③将第二支试管反应后的溶液过滤,在滤液里加入AgNO3 溶液,可观察到有白色沉淀生成,证明溶液中有Cl-离子.
(4)用托盘天平称量样品时,若指针偏向右边,则表示B(填选项的标号).
A.左盘重,样品轻           B.左盘轻,砝码重
C.右盘重,砝码轻           D.右盘轻,样品重.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.(1)在标准状况下4.48L CH4和CO2混合气体的质量为6.0g,则混合气体平均摩尔质量为30 g/mol,相对于氢气的密度为15;CH4和CO2的质量比为4:11.
(2)相同体积、相同物质的量浓度的AgNO3溶液,分别与相同体积的KCl、CuCl2、AlCl3溶液反应恰好完全反应,则KCl、CuCl2、AlCl3三种溶液的物质的量浓度之比为6:3:2.
(3)标准状况下,V L的某气体(摩尔质量为M g•mol-1)溶解在1L水(水的密度近似为1g•cm-3)中,假设气体完全溶解且不与水发生反应,溶液的密度为ρg•cm-3,则所得溶液的物质的量浓度c=$\frac{1000ρV}{22400+VM}$mol/L.(选择以上字母表达计算式,要求化简).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.NA代表阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是(  )
A.1 mo1 Na2O2与足量H2O反应,转移了2 NA 个电子
B.1 mol O2在反应中得到电子数一定为4 NA
C.1 mol Cl2在反应中得到电子数不一定为2NA
D.在2KClO3+4HC1(浓)═2KCl+2C1O2↑+C12↑+2H2O中,氯气既是氧化产物又是还原产物,每生成1 mol Cl2转移2 NA 个电子

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.在mA+nB=pC的反应中,(m、n、p为各物质的化学计量数)现测得C每2分钟增加 4mol.L-1,B每分钟减少1.5mol.L-1,A每分钟减少0.5mol.L-1,则m:n:p为(  )
A.2:3:2B.2:2:3C.1:3:4D.3:1:2

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.已知反应:2NO+O2?2NO2△H<0,如图曲线是表示其他条件一定时,反应中NO最大转化率与温度的关系曲线,图中标有a、b、c、d四点,其中表示未达到平衡状态,且v(正)<v(逆)的点是(  )
A.a点B.b点C.c点D.d点

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化 学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出 的能量不同引起的.如图为 N2(g)和 O2(g)反应生 成 NO(g)过程中的能量变化:

下列说法正确的是(  )
A.1 mol N2(g)和 1 mol O2(g)反应放出的能量为 180 kJ
B.1 mol N2(g)和 1 mol O2(g)具有的总能量小于 2 mol NO(g)具有的总能量
C.通常情况下,N2(g)和 O2(g)混合能直接生成 NO(g)
D.NO 是一种酸性氧化物,能与 NaOH 溶液反应生成盐和水

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