《2023届高考化学一轮复习 化学反应原理四新情境下的电化学.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2023届高考化学一轮复习 化学反应原理四新情境下的电化学.pdf(19页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、(4)新情境下的电化学1.我国科学家研发了一种水系可逆Z n-C O z 电池,电池工作时,复合膜(由a、b 膜复合而成)层间的H?0 解离成H,和O H:在外加电场中可透过相应的离子膜定向移动。当闭合K 1时,Z n-C C 2 电池工作原理如图所示。下列说法不正确的是()A.闭合恪 时,Z n 表面的电极反应式为Z n +4 0H-2 e-=Z n(O H)fB.闭合K I时,反应一段时间后,N aC l 溶液的p H 减小C.闭合K?时,P d 电极与直流电源正极相连D.闭合K z 时,H*通过a 膜向P d 电极方向移动2.天津理工大学刘喜正等人利用N a2 s 2。的形成和分解,实现
2、了以乙二胺作添加剂的乙醛作为液态电解质的N a-S O z 可充电电池,该电池放电时的工作原理如图所示,下列说法错误的是()A.该装置将化学能转化为电能B.钠极是负极,发生氧化反应C.石墨极发生的电极反应式为2Na+2SO2+2e=Na2S2O4D.该电池中转移3丛 个电子,消耗标准状况下33.6LSO,3.研究发现,在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,其工作原理如图所下列说法错误的是()A.加入HNO,降低了正极反应的活化能B.电池工作时正极区溶液的pH减小C.lmolCH3cH20 H被完全氧化时,有3molO,被还原D.负极反应式为CH3cH20 H+3 H q-1 2
3、 e-=2 C C)2 T+12H+4.熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是由多孔陶瓷N iO阴极、多孔陶瓷电解质(熔融碱金属碳酸盐)隔膜、多孔金属N i阳极、金属极板构成的燃料电池。工作时,该电池的阴极(正极)反应为,下列有关说法中错误的是()。2+2C0,+4e-=2c0(A.较高的工作温度加快了该电池阴、阳极的反应速率B.该电池的H,不能用CO、CH 等替代C.该电池工作时,要避免H,、0,的接触D.放电时,阳 极(负极)反应式为2H2+2cO f-4e-=2 C O2+2H2O5.国产航母山东舰已经列装服役,它是采用模块制造然后焊接组装而成的,对焊接有着极高的要求。实验室模拟在海水环境和河
4、水环境下对焊接金属材料使用的影响(如图)。下列相关描述中正确的是()A.由图示的金属腐蚀情况说明了 Sn元素的金属性强于Fe元素B.由图示可以看出甲是海水环境下的腐蚀情况,乙是河水环境下的腐蚀情况C.两种环境下铁被腐蚀时的电极反应式均为Fe-3片 =Fe3+D.为了防止舰艇在海水中被腐蚀,可在焊点附近用锌块打“补丁”段烧6.对氨基苯甲酸(H2N-(0 -C O O H )是一种用途广泛的化工产品和医药中间体,以对硝基苯甲酸(ONYCOOH)为原料,采用电解法合成对氨基苯甲酸的装置如图。下列说法中正确的是()-直流电菽|少量气体x 85%乙醇-水对硝基苯甲酸对氨基苯甲酸铅合金 金属阳极DSA(不
5、参与电极反应)H皿、水阳窝子交换膜A.电子由直流电源经导线流入金属阳极DSAB.阴 极 的 主 要 电 极 反 应 式 为IHOOC)N 02+6屋 +6H*H O O C-NH j+2H2OC.每转移1 mole-时,阳极电解质溶液的质量减少8 gD.反应结束后阳极区pH增大7.下列对生铁片锈蚀对比实验的分析正确的是()现象 8 小时未观察到明显锈蚀 8 小时未观察到明显锈蚀A.对比实验,说明苯能隔绝O2B.实验中,生铁片未见明显锈蚀的主要原因是缺少C.实验中,NaCl溶液中溶解的O,不足以使生铁片明显锈蚀D.实验中,属于铁的吸氧腐蚀,负极反应:O2+4e-+2H2O=4 O H8.某种新型
6、热激活电池的结构与工作原理如图所示。下列说法正确的是()石星端和PtPANI电极a电极bPANI-2e皿TPANIO(重化态上ZlT;Fe卜却电池再生A.电池加热时,电子由电极a 经过导线流向电极bB.电池加热时,电极a 的电势比电极b 的高C.可加入适量NaOH溶液使电解质溶液的导电性增大D.为了保证电池持久工作,理论上应不断地向电解质中补充Fe?+9.熔 融 钠-硫 电 池 性 能 优 良,是 具 有 应 用 前 景 的 储 能 电 池。图 中 的 电 池 反 应 为2Na+x。S彳 也二、N、,aSc、.(x=53,难溶于熔融硫)。下列说法错误的是(),充电 2-v密封不锈钢容器,Na-
7、G-AIR 固体熔融钠熔 砸 硫(含碳粉)A.Na2S4 的电子式为 Na*:S:S:S:S:-NaB.放电时正极反应为xS+2N a+2e-N a2S,C.Na和 N a.分别为电池的负极和正极D.该电池是以Na-ALO3为隔膜的二次电池10.近年来AIST报告正在研制一种“高容量、低成本”的锂一铜空气燃料电池。复杂的铜腐蚀现象产生电流,其中放电过程为2Li+Cu2O+H,O 2 C u +2Li该电池通过一种,下列说+2OHA.放电时,正极的电极反应式为:O2+2H?0+4e-=4 O HB.通空气时,铜被腐蚀,表面产生cu,0C.放电时Cu极区水溶液的pH减小D.放电过程中,电子由锂电极
8、经过铸酸锌锂固体电解质到达铜电极1 1 .新冠疫情期间某同学尝试在家自制含氯消毒剂。用两根铅笔芯(c/“C,)、电源适配器和水瓶组装如图所示的装置。接通电源后观察到:G周围产生细小气泡,C,周围无明显现象;持续通电一段时间后,c,周围产生细小气泡。此时停止通电,拔出电极,旋紧瓶塞,振荡摇匀,制备成功。关于该实验的说法不正确的是()A.C,电极附近产生气泡的原因为2Hq+2 e =H2T+2 O HB.可以用两根铁钉代替铅笔芯完成实验通电 人C.自制消毒剂的总反应为N a C l +H,O=NaCIO+H2TD.实验过程中要注意控制电压、开窗通风、导出氢气,确保安全1 2 .科学家利用电解法在常
9、温常压下实现合成氨,工作时阴极区的微观示意图如图,其中电解液为溶有三氟甲磺酸锂和乙醇的惰性有机溶剂。选择性-透 过 膜 N2H2O除 CH3cH20H上 CH3cH2。下列说法不正确的是()A.三氟甲磺酸锂是离子化合物,其作用是增强导电性B.该装置用A u 作催化剂的目的是降低N,的键能C.选择性透过膜可允许N,和N&通过D.阴极区生成N H的电极反应式为N,+6 e +6 C2H5O H =2 N H,+6 C2H5O1 3.某科研团队设计了负载有R u 纳米颗粒且具有三维多孔结构的石墨烯基电极,负极为N a 箔,电解质溶液为添加了乙二胺的有机溶剂,构成了 N a-S O:电池,其简单示意图
10、如图。下列有关NajSjO4A.放电时,正极上的电极反应式为2 N a+2 so2 +2 e-=N a 2 sa,B.充电时,每转移O.l m ol 电子,在阳极可生成标准状况下的气体2.2 4 LC.组装电池时,可将乙二胺的有机溶剂电解液改为乙二胺的水溶液D.该电池使用多孔石墨烯电极有利于气体、电极和电解液的充分接触1 4.有机物液流电池因其电化学性能可调控等优点而备受关注。南京大学研究团队设计了一种水系分散的聚合物微粒“泥浆”电 池(图甲)。该电池在充电过程中,聚对苯二酚(图乙)被氧化,下列说法错误的是()电源/用电器A.放电时,电流由a电极经外电路流向b电极B.充电时,a电极附近的pH减
11、小00C.充电时,b电 极 的 电 极 反 应 式 为 工 匚 尸+0 J、04ne+4nH+=D.电池中间的隔膜为特殊尺寸半透膜,放电时H,从a极区经过半透膜向b极区迁移15.我国学者最近研发一种以铝为负极,石墨烯薄膜(C“)为正极的新型铝一石墨烯电池,氯化铝溶 于1-乙基-3-甲基氯化咪嗖离子液体作为电解液,放电机理如图所示,下列说法错误的是()A.充电时,A1Q;嵌入到石墨中B.放电时,负极反应式为A1-3干+7A1C1;=4ALeC.机理图中的外电路上的箭头方向为电子移动方向D.放电时总反应式为 A l +4 A 1 C 1;+C J A 1 C 1 J =3 A 12C 1;+C 1
12、 6 .一种钉(R u)基配合物光敏染料敏化太阳能电池,其工作原理如图所示。下列说法错误的是()透明导电玻璃 镀P t导电玻璃A.电池工作时,将太阳能转化为电能B.X 电极为电池的负极C.Y电极发生的电极反应为3 F -2 e-=IjD.电池工作时,电解质溶液中和耳,的浓度基本不变1 7 .倍是常见的过渡金属之一,研究格的性质具有重要意义。(1)在如图装置中,观察到装置甲铜电极上产生大量的无色气体,而装置乙中铜电极上无气体产生,格电极上产生大量红棕色气体。由此可得到的结论是(2)工业上使用丙图装置,采用石墨作电极电解N a,C r O4溶液,使 N a2C r O4转化为N a2C r,O7,
13、其转化原因为NaOH浓溶液NaOH 交换膜 NCrO稀溶液 溶液丙(3)C r O,和K z C h O 7,均易溶于水,它们是工业废水造成铭污染的主要原因。将Cr (V I)转化为Cr (III)常见的处理方法是电解法。将含C r Q;的废水通入电解槽内,用铁作阳极,在酸性环境中,加入适量的N a Cl进行电解,使阳极生成的F e“和Cr/);-发生反应,F e和Cr/):反 应 的 离 子 方 程 式 为。阴极上Cr2O F e都可能放电。若Cr?O;放电,则 阴 极 的 电 极 反 应 式 为;若H+放电,则阴极区形成F e(O H)3和 沉淀。1 8.回答下列问题:(1)科学家研制了一
14、种新型乙醇电池,该电池采用磺酸类质子溶剂,在2 0 0 左右时供电,电池示意图如图1所示。图1AgNO,溶液图2极(填 a”或 b”)为电池的正极,电池工作时电子的流向为(填“a b”或“ba”)。写出该电池负极的电极反应式:。(2)图2中X为电源,Y为浸透滴有酚酸试液的饱和食盐水的滤纸,滤纸中央滴有一滴KMn O,溶液,通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。Y中 总 反 应 的 化 学 方 程 式 为,滤纸上c点附近会变为_ _ _ _ _ _色。电解一段时间后,Z 产生280mL的气体(标准状况下),此时Z 中溶液的体积为500m L,假设溶液中还有AgNOs存在,则 溶 液 中 氢 离 子
15、的 物 质 的 量 是,加入(填化学式)可使溶液复原。(3)氧化还原反应与生产、生活、科技密切相关。请回答下列问题:银制器皿久置表面变黑是因为表面生成了 Ag2S,该现象属于 腐蚀。在如图3 所示的原电池装置中,负 极 的 电 极 反 应 为,电池总反应为过O.lmole-时,交换膜左侧溶液中离子减少的物质的量为。.g 的.,当电路中通阳高子交换工01允许mil子通过)Aa/Ag二一工Qjryu二 一1 mol 1 尸松图3答案以及解析1.答案:D解析:闭合K1时,Z n作负极被氧化,原电池中阴离子流向负极,复合膜层间的OH-通过b 膜移 向 Z n 电 极,Z n 失 去 电 子 结 合 氢
16、 氧 根 生 成 Zn(OH):,电 极 反 应 式 为Zn+4OH-2e=Z n(O H)f,A 正确;闭合K1时,P d 电极为正极,复合膜层间的氢离子透过 a 膜移向P d电极,CO?得电子后结合氢离子生成HCOOH,NaCl溶液pH减小,B 正确;闭合K。时,P d电极上发生氧化反应,为阳极,与直流电源正极相连,C 正确;闭合K2时,氢离子应移向阴极,即 Z n电极,D 错误。2.答案:D解析:该装置为可充电电池,题图为其放电时的工作原理图,该电池放电时将化学能转化为电能,A 正确;根据电子移动方向,推出金属钠为负极,失去电子,发生氧化反应,B 正确;石墨作正极,电极反应式为2Na*+
17、2SO?+2 e-N a 2 s2c)4,C 正确;根据正极反应式知,转移2moi电子消耗2moiS O?,当转移3个即3moi电子时,消耗3moiSO2,标准状况下消耗SO2的体积为3moix 22.4L-m of=67.2L,D 错误。3.答案:B解析:本题考查H N C)3催化酸性乙醇燃料电池工作原理的分析。本电池为燃料电池,燃料在负极发生氧化反应,0?在正极发生还原反应,电解质溶液显酸性。电极电极反应负极P t电极CH3cH20H+3H2O-12e-2 C O2+12H+反应过程为 N0+3e-+4H+=N 0?+2H2O、正极C 电极4NO+3O2+2H2O=4 H+4N0j,电极总
18、反应HNO33O2+12H+12e-6H2O总反应CH3cH20H+3O2-2CO2+3H2OHNO3在正极反应中作催化剂,降低了反应活化能,A 正确;负极区生成H+后,H+移向正极区被消耗,形成动态平衡,但正极区生成了 H 2 O,溶液浓度减小,故 pH 增大,B 错误;由电极反应及总反应可知,C、D 正确。4.答案:B解析:本题考查熔融碳酸盐燃料电池的工作原理。升高温度能加快反应速率,较高的工作温度加快了阴、阳极的反应速率,故A 正确:由题给信息和装置图可知,该装置为原电池,负极H?失电子发生氧化反应,与CO结合生成HzO和C O?,此过程中体现了氢气的还原性,该电池的H2可以用CO、CH
19、4等替代,故 B 错误;口 2、混合物在一定条件下可能发生爆炸,该电池工作时,要避免H2、的接触,防止产生安全事故,故 C 正确;放电时,氢气失电子发生氧化反应,阳 极(负极)反应式为2H2+2C0:-4e-=2C C)2+2H20,故 D 正确。5.答案:D解析:由题图可知,两种环境下都是铁被腐蚀,铁作负极,电极反应式为F e-2 e-F e ,说明 Sn元素的金属性弱于F e元素,故 A、C 错误;对比甲、乙腐蚀程度,乙被腐蚀的比甲多,说明乙所处环境离子浓度大,所以乙是海水环境下的腐蚀情况,甲是河水环境下的腐蚀情况,故 B 错误;为了防止舰艇在海水中被腐蚀,可在焊点附近用比铁活泼性强的金属
20、锌块打“补丁”燃烧,故 D 正确。6.答案:B解析:该装置为电解池,右侧生成氧气,则右侧为阳极,电极反应式为2H2O-4e=C2T+4H+,左侧为阴极。右侧为阳极,失电子发生氧化反应,则电子由金属阳极DSA经导线流入直流电源,A 错误;阴极主要为对硝基苯甲酸得电子发生还原反应生成对氨基苯甲酸,则阴极的主要电极+6e-+6H*HOOC-Z-NHJ+2H2O 工浓 始也计.反应式为=7 2 2,B 正确;阳极发生反应:2H Q-4e-=C)2T+4H*,氢离子移向阴极,当转移4moie一 时,阳极电解质溶液减少2moi水,则每转移Imole-时,阳极电解质溶液减少0.5mol水,质量为9g,C 错
21、误;电解过程中每转移Im o le l阳极产生ImolH,并通过阳离子交换膜移向阴极,则阳极区H+的物质的量不变,但由于阳极消耗了水,则反应结束后阳极区H,浓度增大,pH减小,D 错误。7.答案:C解析:对比,说明生铁腐蚀,碳为正极,铁为负极,需足量 2 和电解质溶液,由实验可知,苯不能隔绝?,故 A 错误;原电池的形成条件:有两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路,苯属于非电解质,不满足电化学腐蚀条件,不是缺少。故 B 错误;实验中,铁能发生电化学腐蚀,但氧气难溶于水,饱和食盐水中溶解的?不足以使生铁片明显锈蚀,故F e-2 e-=F e2+C 正确;实验中,铁是负极,发生氧化反应,生成
22、Fe”,负极反应为,正极O2+4e+2H,O=4O H上5 得电子发生还原反应,电 极反应为 ,故 D 错误。8.答案:B解析:由图示可知,电池加热时,电极b 上 PANI材料失去电子,发生氧化反应,所以b 为负极,a为正极,电子由负极b经过导线流向正极a,A错误;正极的电势比负极的电势高,则电极a的电势比电极b高,B确;若加入NaOH溶液,会与溶液中的Fe、F e反应形成沉淀,使溶液中自由移动的离子浓度降低,导致电解质溶液的导电性减弱,C错误;电极a为正极,发生的电极反应为Fe3+e-=F e,电池冷却时F e 在电极b表面与PAN1O反应可使电池再生,则冷却时发生反应的方程式为2Fe2+P
23、ANIO+2H+=2Fe+PANI+H2。,故电池工作时,不需要补充F e,D错误。9.答案:C解析:Na?S,中S:中硫原子间以非极性键结合,每个硫原子最外层均达到8电子稳定结构,A项正确;放电时正极上S发生还原反应,正极反应为xS+2Na+2e 一NaR、,B项正确;熔融钠为负极,熔融硫(含碳粉)为正极,C项错误;由题图可知,D项正确。10.答案:B解析:本题考查锂-铜空气燃料电池的工作原理。根据电池放电过程的总反应可知,C u电极作正极,电极反应式为Cu2O+H q +2 e-=2 C u +2OH一,A错误:通空气时,铜被腐蚀,表面产生C%O,B正确;放电时,C u电极附近消耗水,生成
24、氢氧根离子,则该区域水溶液的pH增大,C错误;放电过程中,电子由锂电极通过外电路导线经过负载到达铜电极,电子无法在电解质溶液中传递,D错误。11.答案:B解析:本题考查电解原理及其应用。电解饱和食盐水,阳极生成氯气,阴极生成氢气,氢气不溶于水且不与溶液中的其他物质反应,会直接逸出,而氯气会与电解过程中生成的氢氧化钠反应转变为次氯酸钠和氯化钠,所以在制备过程中几乎不会逸出,由此判断:J极为阴极,C?极为阳极。电解一段时间后,阳极会有氧气生成,此时可以观察到C2极附近出现细小气泡。根据上述分析可知,G电极上发生的电极反应为2 H q+2 e=2 O H +H2T,A正确;如果用两个铁钉代替两个石墨
25、电极,阳极铁会优先于氯离子发生氧化反应,无法产生氯气,也就无法获得含氯消毒剂,B 错误;由分析可知,电解过程中生成的氯气会继续与溶液中生成的氢氧化钠反应转变为次氯酸钠和氯化钠,涉及的反应为2NaCl+2 H q 曳匿ZNaOH+5 T+C l/、2NaOH+CI2=NaCl+NaClO+H,0,因 此 自 制 消 毒 剂 的 总 反 应 为NaCI+H20=N a C 1 0 +H2T,C 正确;电压控制不当,可能会导致副反应发生,或使反应速率过慢,由于电解过程中产生了氯气和氢气,所以要注意开窗通风,防止中毒和发生爆炸,D正确。12.答案:B解析:本题考查电解池的工作原理与应用。锂是活泼金属,
26、易失去电子,形成锂离子,三氯甲磺酸锂属于盐,则三氟甲磺酸锂是离子化合物,从阴极反应看,三氟甲磺酸锂并未参与反应,其作用是增强导电性,A 正确;该装置用A u作催化剂,目的是降低反应的活化能,但不能降低 N?的键能,B 错误;从图中可以看出,选择性透过膜可允许N?和 NH、通过,防止水分子进入装置,C 正确;由图可知,氮气得电子与乙醇反应生成氨气和C2H5。一,则阴极区生成NH,的电极反应式为 N2+6F+6c2H 5O H-2N&+6C2H5。一,D 正确。13.答案:C解析:本题考查Na-SO2电池的工作原理。根据题中信息可以判断,放电时负极发生氧化反应,则应该是N a失电子生成N a+,电
27、极反应式为Na-e-=Na*,由题图可知,正极是SO?得电子生成 Na2s2SO2+2e-+2Na+=Na2S2O4,A 正确;充电时,阳极电极反应式为Na2s2()4-2 e-=2 N a+2s T,每转移O.lmol电子,生成O.lmolSO?,在标准状况T0.Imolx 22.4L-mol-1=2.24L,B 正确;该电池的负极为N a箔,由于N a能与水发生剧烈反应,故组装电池时不能将乙二胺的有机溶剂电解液改为乙二胺的水溶液,C 错误;多孔石墨烯电极具有较大的表面积,故使用多孔石墨烯电极有利于气体、电极和电解液的充分接触,D正确。1 4.答案:D解析:本题考查有机物液流电池的工作原理。
28、该电池在充电过程中,聚对苯二酚被氧化,则可知a为电解池的阳极,b为电解池的阴极。放电时该装置为原电池,原电池的正极对应电解池的阳极,电流由正极流向负极,即由a极流向b极,A正确;充电时,聚对苯二酚在a极被氧化,释放出H+,酸性增强,p H减小,B正确;充电时,b电极为阴极,发生还原反应,结合图中信息可知该电极反应式正确,C正确;放电时,为原电池,阳离子从负极向正极迁移,即由b极区向a极区迁移,D错误。1 5.答案:D解析:根据放电机理图可看出,放电时,A 1 C 1;从正极(石墨层)分离出来,充电时,电极反应与放电是相反的过程,A 1 C 1;嵌入到石墨中,故A正确;放电时,负极为A 1失电子
29、后与A 1 C 1;反应生成ALC1反应式为A l-3 e-+7 A l e 1:=4ALC1故B正 确;C l不守恒,得失电子不守恒,正确的放电总反应式为A 1 +4 A 1 C L+3 C/A 1 C 14 =4 A L C 1;+3 C“,故D错误。1 6.答案:C解析:本题考查太阳能电池的工作原理。根据题中信息和题图可知,该装置为原电池,外电路中电子由电极X移向电极Y,则电极X为负极,电极Y为正极。电池工作时,经太阳光照射,负极上R u (I I)失电子转化为R u (I I I),将太阳能转化为电能,A正确;由A项分析可知,X电极为电池的负极,发生氧化反应,B正确;Y电极上,写得电子
30、转化为,电极反应式为I 3+2 e-=3F,C错误;电池工作时,写得电子转化为,生成的又可与R u (1 1 1)反应重新生成U,整个过程电解质溶液中r和弓的浓度基本不变,D正确。1 7.答案:(1)由装置甲知铭的金属活动性比铜强,由装置乙知常温下铭在浓硝酸中钝化(2 )阳 极 发 生 反 应4 O H -4e-=O,T+2H2O ,使c(H)增 大,从 而 导 致2CrO:+2H*=C r2O;-+H20 反应发生(3)Cr,O;-+6Fe2+14H*=2 C r3+6Fe3+7H,O;Cr2O;-+6e-+14H*=2 C r +7H,O;Cr(OH),解析:(1)原电池中,正极上发生得电
31、子的还原反应,装置甲铜电极上产生大量的无色气体,说明金属铜是正极,金属性:CrCu;装置乙中铜电极上无气体产生,铭电极上产生大量红棕色气体,是硝酸得到电子产生的二氧化氮,发生还原反应的电极是正极,则金属铭是正极,结合上述分析知铝在浓硝酸中发生钝化。(2)石墨电极电解NazCrQ,溶液,实现了 NazCrO*到NazCr?。?的转化,电解池中阳极上氢氧根离子失电子生成氧气,溶液酸性增强,发生反应2CrO;+2 H*-0?0;+凡0。(3)重格酸根离子具有强的氧化性,可以将亚铁离子氧化,发生氧化还原反应:Cr2O+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3t+7H2O;在阴极发生得电子的还原反应,若C
32、rQ;放电,则阴极的电极反应式为Cr2O:+6e-+14H-2 c 产+7HQ,若 H+放电,则阴极区形成Fe(OH)3 和 Cr(OH)3 沉淀。18.答案:b;a-bC2H5OH-12e-+3H2O=1 2 H+2CO2 T(2)2NaCl+2H0 塑2NaOH+H2 T+Cl?T;红0.05mol;5.8;Ag,0 化 学 A g-0+C 1,=A gC l;2Ag+Cl2=2 A g C l;0.2mol解析:(1)在燃料电池中,燃料在负极发生失电子的氧化反应,则 a 为负极,b 为正极;电流在电路中从正极流向负极,而电子则从负极沿导线流向正极,即 a-b。负极上乙醇失电子,电 解 质
33、 中 含 有 质 子,则 乙 醇 失 电 子 生 成 二 氧 化 碳 和 氢 离 子,电 极 反 应 式 为C2H50H-12e-+3H2O=1 2 H+2C0,T。(2)紫红色斑为MnO;呈现的颜色,MnO;向d 端扩散,根据阴离子向阳极移动的原理,可知d 端为阳极,b 为正极,a 为负极,c 为阴极。电 解 N aC l溶液时,总化学方程式为2NaCl+2H2O-2 N a O H +H2 T+C12 T;阴极上是H?O电离出的H,放电,溶液中OFT浓度增大,故阴极附近碱性增强,c 点附近会变红。电解AgNC3溶液时,P l为阳极,溶液中的OPT放电:4OH-4e=02 T+2H2O,当有
34、280mL(标准状况)即0.0125mol的气体生成时,转移 0.05mol电子,溶液中产生(H+)=0.05mok Ag为阴极,溶液中的Ag+得电子,生成0.05molAg,脱离体系的是银元素和氧元素,且”(Ag):n(O)=2:1,所以可以加入().025mol即5.8g的Ag2O使溶液复原。(3)A g和O H2s反应生成A g?S,属于化学腐蚀。该原电池中,AgCl/Ag作负极、通入氯气的P t电极为正极,负极反应式为A g-e-+C P-AgCl;电解质溶液中氢离子向正极移动,该原电池反应原理为氯气和Ag反应生成A gC l,电池总反应为2Ag+C U=2AgCl;放电时,左侧装置中Ag失电子生成Ag+,Ag*和氯离子反应生成AgO沉淀,且溶液中氢离子向正极移动,当电路中转移O.lmole-时,生 成 Imol银离子,Imol银离子生成AgCl需要ImoKT,同时ImolH*从左侧移到右侧溶液中,所以交换膜左侧溶液中离子减少的物质的量为0.2mol。