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电化学原理在日常生活中有广泛应用.
(Ⅰ)如图1表示一个电解池,装有电解液a;通过导线与直流电源相连.请回答以下问题:

(1)若a是饱和NaCl溶液,X、Y都是惰性电极,实验开始时,同时 在两边各滴入几滴酚酞试液,则
①电解池中X极上的电极反应式为
 
.在X极附近观察到的实验现象是
 
.
②检验Y电极反应产物的方法是
 
.
(2)若a是CuSO4溶液,要用电解方法精炼粗铜,则Y电极的材料是
 
,X极发生
 
反应(填“氧化”或“还原”)
(Ⅱ) 某校研究性学习小组用相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池如图2,得到的实验数据如下表所示:(已知果汁是显酸性的)
实验编号 水果种类 电极间距离/cm 电流大小/?A
① 西红柿 1 98.7
② 西红柿 2 72.5
③ 苹  果 2 27.2
(1)该实验的目的是探究水果种类和
 
对水果电池电流大小的影响.
(2)能表明水果种类对电流大小有影响的实验编号是
 
和
 
.
(3)图2所示的装置中,正极附近区域的 C(H+)将
 
(填“增大”、“减小”、“不变”).
(Ⅲ)美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置,其构造如图3所示:
a、b两个电极均由多孔的碳块组成.写出该电池负极的电极反应式:
 
.
考点:电解原理,化学电源新型电池
专题:电化学专题
分析:(Ⅰ)(1)若a是饱和NaCl溶液,X、Y都是惰性电极,X与电源负极连接座电解池的阴极,Y与电源正极连接座电解池的阳极;
①X电极上是氢离子得到电子生成氢气的反应,附近水的电离平衡被破坏,水的电离正向进行,氢氧根离子浓度增大,遇到酚酞溶液变红色;
②阳极Y电极生成的是氯气,根据氯气的性质和检验方法验证,氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝证明;
(2)电解精炼铜,粗铜做阳极失电子发生氧化反应,精铜做阴极,溶液中铜离子得到电子发生还原反应;
(Ⅱ)(1)根据得到的实验数据来确定实验的目;
(2)利用控制变量法设计,保持两极的距离改变,使用不同水果;
(3)在原电池中,活泼的金属锌做负极,铜做正极,溶液中氢离子得到电子生成氢气;
(Ⅲ)美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置是原电池原理,属于燃料电池,氢气在负极失电子在碱溶液中生成水;
解答: 解:(Ⅰ)(1)若a是饱和NaCl溶液,X、Y都是惰性电极,X与电源负极连接座电解池的阴极,Y与电源正极连接座电解池的阳极;
①X电极上是氢离子得到电子生成氢气的反应,附近水的电离平衡被破坏,水的电离正向进行,氢氧根离子浓度增大,遇到酚酞溶液变红色,X极上的电极反应式为:2H++2e-=H2↑;
故答案为:2H++2e-=H2↑;溶液变红色,生成气体;
②阳极Y电极生成的是氯气,根据氯气的性质和检验方法验证,氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝证明,实验设计为:用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近导管口,如果变蓝,证明产生了氯气;
故答案为:用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近导管口,如果变蓝,证明产生了氯气;
(2)电解精炼铜,粗铜Y做阳极失电子发生氧化反应,精铜X做阴极,溶液中铜离子得到电子发生还原反应;
故答案为:粗铜,还原;
(Ⅱ)(1)根据表中实验数据可以知道:使用的水果不一样、电极间距离大小不一样均会导致电流大小不一样;
故答案为:电极间距离;
(2)如果实验时两个电极间距一样,则能表明水果种类对电流大小有影响;
故答案为:②;③;
(3)在原电池中,活泼的金属锌做负极,铜做正极,溶液中氢离子得到电子生成氢气,正极附近区域的 C(H+)将减小;
故答案为:减少;
(Ⅲ) 美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置是原电池原理,属于燃料电池,氢气在负极失电子在碱溶液中生成水,电极反应为:H2-2e-+2OH-=2 H2O;
故答案为:H2-2e-+2OH-=2 H2O;
点评:本题考查了电解和原电池原理的分析应用主要是电极名称、电极反应、电极产物的分析判断,掌握基础是关键,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:

室温下给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是(  )
A、pH=1的溶液中:Na+、Cl-、K+、CH3COO-
B、
Kw
c(H+)
=0.1mol?L-1的溶液:Na+、K+、AlO2-、NO3
C、加入KSCN溶液变红色的溶液中:HCO3-、Ba2+、NO3-、Na+
D、由水电离出c(OH-)=1×10-12mol?L-1的溶液中:K+、HSO3-、Na+、Cl-

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科目:高中化学 来源: 题型:

t℃时,有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,则该温度下水的离子积常数Kw=
 
.该温度下(t℃),将100mL 0.1mol?L-1的稀H2SO4溶液与100mL 0.4mol?L-1的NaOH溶液混合后(溶液体积变化忽略不计),溶液的pH=
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

在下列中学化学常见物质的转化关系图中,反应条件及部分反应物和产物未全部注明.已知A、D是常见的金属单质,其他为化合物.化合物B是一种红棕色粉末,化合物I是红褐色沉淀.反应①常用做焊接钢轨.

试完成下列问题:
(1)写出下列物质的化学式 A
 
,B
 
,G
 
.
(2)写出反应②③的离子方程式
②
 
.
③
 
.
(3)A与镁的合金粉末5.1g放入过量的盐酸中,得到5.6L 氢气(标准状况下),则该合金中A的质量分数为
 
(结果精确至0.1%).

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科目:高中化学 来源: 题型:

如图是一个化学过程的示意图.已知甲池的总反应式为:
2CH3OH+3O2+4KOH
充电
放电
2K2CO3+6H2O
(1)写出下列电极反应式:通入CH3OH 的电极的电极反应式是:
 
,B(石墨)电极的电极反应式为:
 
.
(2)乙池中反应的化学方程式为
 
.
(3)当乙池中A(Fe)极的质量增加5.40g时,甲池中理论上转移电子
 
mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:

明矾石经处理后得到明矾 KAl(SO4)2?12H2O.从明矾制备Al、K2SO4和H2SO4的工艺过程如图所示:
焙烧明矾的化学方程式为:4KAl(SO4)2?12H2O+3S=2K2SO4+2Al2O3+9SO2+48H2O请回答下列问题:
(1)在焙烧明矾的反应中,还原剂是
 
.
(2)从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是
 
.
(3)焙烧产生的SO2可用于制硫酸.已知25℃、101kPa时:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H1=一197kJ/mol;
2H2O (g)=2H2O(1)△H2=一44kJ/mol;
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)△H3=一545kJ/mol.
则SO3 (g)与H2O(l)反应的热化学方程式是
 
.
焙烧948t明矾(M=474g/mol ),若SO2的利用率为96%,可生产质量分数为98%的硫酸
 
t.

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科目:高中化学 来源: 题型:

某二元弱酸H2A溶液,按下式发生一级或二级电离:H2A?H++HA-,HA-?H++A2-.已知相同浓度时的电离度α(H2A)>α(HA-),设有下列四种溶液:
A.0.01mol?L-1的H2A溶液           
B.0.01mol?L-1的NaHA溶液
C.0.02mol?L-1的HCl与0.04mol?L-1的NaHA溶液等体积混合液
D.0.02mol?L-1的NaOH与0.02mol?L-1的NaHA溶液等体积混合液
据此,填写下列空白(填代号):
(1)c(H+)最大的是
 
,最小的是
 
.
(2)c(H2A)最大的是
 
,最小的是
 
.
(3)c(A2-)最大的是
 
,最小的是
 
.
(4)写出H2S 溶液的电离方程式
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列反应的离子方程式中,正确的是(  )
A、稀硫酸滴在银片上:2Ag+2H+=2Ag++H2↑
B、氧化铁与稀盐酸混合:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
C、碳酸钙溶于醋酸溶液中:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
D、饱和石灰水跟稀硝酸反应:Ca(OH)2+2H+=Ca2++2H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:

用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是(  )
A、1mol N2所含有的原子数为NA
B、24g O2分子和24g O3分子所含的氧原子数目相等
C、标准状况下,22.4L氯化氢所含的原子数为NA
D、在标准状况下,NA个任何分子所占的体积约为22.4L

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