7. 下列关于原电池和电解池的描述正确的是
A.无论原电池还是电解池,阴离子总是向发生氧化反应的电极迁移。
B.原电池是将电能转化为化学能,电解池是将化学能转化为电能。
C.原电池工作时,电流由负极流向正极。
D.原电池工作过程是一个自发过程,电解池工作过程是一个非自发过程。
6. 下列电极反应书写正确的是
A.碱性氢氧燃料电池负极的电极反应:H2 + 2 + 2e- → 2H2O
B.铅蓄电池正极的电极反应:Pb + SO42- → PbSO4+2e-
C.吸氧腐蚀正极的电极反应:2H2O + O2 + 4e- → 4
D.锌锰干电池负极的电极反应:Zn → Zn2+ + 2e-
5. 下列判断正确的是
A.以镁和铝为电极,氢氧化钠溶液为电解质溶液,镁做负极。
B.以铜和铝为电极,浓硝酸为电解质溶液,铜做负极。
C.Cu + 2H2O = Cu(OH)2 + H2反应,在任何条件下都不能发生。
D.电镀时,电解质的浓度一定保持不变。
4. 用二根铂丝作电极插入KOH溶液中,分别向两极通入甲烷和氧气,可作为一种燃料电池的模拟装置。试判断下列说法正确的是
(A) 通氧气的铂极为负极
(B) 此电池反应为CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
(C) 此电池放电时,KOH浓度不变。
(D) 此电池放电时,KOH浓度减小。
3.用Pt作电极,电解串联电路中分装在甲、乙两个烧杯中的200mL0.3molL-1 NaCl溶液和300ml0.3molL-1的AgNO3溶液,当产生0.56L(标准状况)Cl2时停止电解,取出电极,将两杯溶液混合,混合液的pH为(设混合后总体积为500mL)
A.1.4 B.5.6 C.7 D.12.6
2. 在一定温度下,以惰性电极电解硫酸钾饱和溶液,当阳极产生a摩气体时,溶液中析出W 克晶体(不含结晶水),设电解过程中温度保持不变,则剩余溶液的溶质的质量分数为 A. B. C. D.
1. ①白铁(铁上镀锌)②马口铁(铁上镀锡)③铜质奖章(铁上镀铜),当镀层破坏后,铁腐蚀速率由快到慢的顺序是
A.③①② B.②①③ C.③②① D.①②③
18.(09宁夏卷37)[化学-选修化学与技术](15分)
请回答氯碱的如下问题:
(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k=_______(要求计算表达式和结果);
(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,必须精制后才能供电解使用。精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)③BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是______________(填序号)
(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过
①图中X、Y分别是_____、_______(填化学式),分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小_________;
②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极:______; 负极:_____;
③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)____________、____________。
答案:
(1)k=M(Cl2)/2 M(NaOH)=71/80=1:1.13或0.89
(2)③①②
(3)①Cl2 H2 a%小于b% ②O2+4e-+2H2O=4OH- H2-2e-+2OH-=2H2O ③燃料电池可以补充电解池消耗的电能;提高产出碱液的浓度;降低能耗(其他合理答案也给分)
解析:
(1)只要了解电解饱和食盐水的化学方程式2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑即可得到,k=M(Cl2)/2 M(NaOH)=71/80=1:1.13或0.89;
(2)只要抓住除钡离子要放在除碳酸根离子前即可得到顺序关系:③①②;
(3)本题突破口在于B燃料电池这边,通空气一边为正极(还原反应),那么左边必然通H2,这样Y即为H2 ;再转到左边依据电解饱和食盐水的化学方程式可知唯一未知的就是X,必然为Cl2了;A中的NaOH进入燃料电池正极再出来,依据O2+4e-+2H2O=4 可知NaOH+浓度增大
17.(09海南卷15)(9分)
Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为:4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。
请回答下列问题:
(1)电池的负极材料为 ,发生的电极反应为 ;
(2)电池正极发生的电极反应为 ;
(3)SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中,实验现象是 ,反应的化学方程式为 ;
(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是 。
答案:
(1)锂 (2分)
(2)(2分)
(3)出现白雾,有刺激性气体生成 (3分)
(4)锂是活泼金属,易与、反应;也可与水反应(2分)
16. (09重庆卷26)(14分)工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅
(1)题26图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图,电解槽阳极产生的气体是 ;NaOH溶液的出口为 (填字母);精制饱和食盐水的进口为 (填字母);干燥塔中应使用的液体是 。
(2)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产,其副产物SiCl4的综合利用收到广泛关注。
①SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,化学方程式为 。
②SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用。一定条件下,在20L恒容密闭容器中的反应:
3 SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)
达平衡后,H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L,若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗纯NaCl的质量为 kg。
(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水,可制取氯酸钠,同时生成氢气,现制得氯酸钠213.0kg,则生成氢气 (标准状况)
答案:
(1)①氯气;a;d;浓硫酸
(2)①SiCl4+2H2+O2SiO2+4HCl②0.35
(3)134.4
解析:
(1)电解饱和食盐时阳极阴离子Cl-、OH-放电,Cl-的放电能力强于OH-,阳极发生的方程式为:2Cl--2e-===Cl2↑;阴极:2H++2e-===H2↑;总反应为:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH。H2、2NaOH在阴极,NaOH溶液的出口为a,Cl2在阳极,精制饱和食盐水从阳极进入,选d;要干燥Cl2需要用酸性干燥剂H2SO4或P2O5等,中性干燥剂无水CaCl2。
(2)①SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,光导纤维的主要成分是SiO2,H、Cl元素必在另一产物中,H、Cl元素结合成HCl,然后配平即可。发生的化学方程式为:SiCl4+2H2+O2SiO2+4HCl。
②
由3 SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)
起始量(mol) n 0
变化量(mol) 3x 2x x 4x
平衡量(mol) n-2x 4x
4x=0.020mol/L×20L=0.4mol,n-2x=0.140mol/L20L=2.8mol,n=3.0mol,由2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,(2×58.5)g:1mol=m(NaCl)g:3mol;m(NaCl)=351g=0.351kg。
(3)由NaCl转化为NaClO3,失去电子数为6,H2O转化为H2,得到的电子数为2,设产生的H2体积为V,由得失电子守恒有:
6×;V=134.4m3。
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