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科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高,可用于航天航空。如图1所示...

科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高,可用于航天航空。如图1所示装置中,以稀土金属材料作惰性电极,在两极上分别通入CH4和空气,其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体,它在高温下能传导阳极生成的O2-离子(O2+4e→2O2-)。

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(1)c电极的名称为        ,d电极上的电极反应式为                        

(2)如图2所示用惰性电极电解100 mL 0.5 mol·L-1CuSO4溶液,a电极上的电极反应式为                                        ,若a电极产生56 mL(标准状况)气体,则所得溶液的pH=        (不考虑溶液体积变化),若要使电解质溶液恢复到电解前的状态,可加入        (填序号)。

a.CuO            b.Cu(OH)2

c.CuCO3         d.Cu2(OH)2CO3

 

(1)正极 CH4+4O2--8e-=CO2↑+2H2O (2)4OH--4e-=2H2O+O2↑ 1 ac 【解析】(1)原电池中电流的方向是从正极流向负极,故c电极为正极;d电极为负极,通入的气体为甲烷,d电极反应式为:CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O。 (2)用惰性电极电解CuSO4溶液时,阳极(a电极)反应式:4OH--4e-=2H2O+O2↑;阴极反应式:2Cu2++4e-=2Cu, n(O2)==2.5×10-3mol。 线路中转移电子的物质的量为2.5×10-3 mol×4=0.01 mol,溶液中c(H+)==0.1 mol/L, pH=-lg 0.1=1。加入CuO或CuCO3与溶液中的H+反应,可使电解质溶液恢复到电解前的状态。  
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考点分析:
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在一个U形管里盛有CuCl2溶液,并插入两块锌片作电极,按如图连接。

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(1)如果把电键K接A,该装置应是电解装置,Zn极是        极,电极反应式为               ,Zn极是        极,电极反应式为                         

(2)上述反应进行5 min后,转换电键K到C,则这个装置是原电池装置,Zn极是        极,电极反应式为       

(3)上述装置进行2 min后,再转换电键K到B,则Zn极发生的化学反应为                                                             ,Zn极发生的有关电化学的反应为                                        

 

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已知在pH为4~5的溶液中,Cu2+几乎不水解,而Fe3+几乎完全水解。某学生拟用电解CuSO4溶液的方法测定铜的相对原子质量。该同学向pH=3.8的含有Fe2(SO4)3杂质的CuSO4溶液中加入适量的黑色粉末X,充分搅拌后过滤,将滤液用图所示装置电解,其中某电极增重a g,另一电极上产生标准状况下的气体V mL。下列说法正确的是(  )

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A.黑色粉末X是铁粉

B.铜电极连接电源正极

C.石墨电极上发生的反应是4OH-4e=O2↑+2H2O

D.铜的相对原子质量的计算式是满分5 manfen5.com

 

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按下图装置实验,若x轴表示流入阴极的电子的物质的量,则y轴可表示(  )

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c(Ag) c(AgNO3) a棒的质量 b棒的质量

溶液的pH

A.①③         B.③④        C.①②④       D.①②⑤

 

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利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验,甚至制作出一些有实际应用价值的装置来,如图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图。该电池工作时,有关说法正确的是(  )

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A.铝罐将逐渐被腐蚀

B.炭粒和炭棒上发生的反应为O2+4e=2O2-

C.炭棒应与玩具电机的负极相连

D.该电池工作一段时间后炭棒和炭粒的质量会减轻

 

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银锌蓄电池是一种高能电池,它的两极材料分别为锌和氧化银,电解质溶液为KOH溶液,放电时它的正、负两极的电极反应式如下:

Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH,Zn+2OH-2e=Zn(OH)2

下列判断正确的是(  )

A.锌为负极,氧化银为正极

B.锌为正极,氧化银为负极

C.原电池工作时,负极区溶液pH增大

D.原电池反应的化学方程式为Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag

 

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