【題目】根據(jù)電化學知識回答下列問題。

Ⅰ、某小組同學設想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氧氣、氫氣、硫酸和氫氧化鉀。

(1)X極與電源的_____(填正或負)極相連,氫氣從____ (選填A、 B、CD)口導出。

(2)離子交換膜只允許一類離子通過,則M________(填陰離子或陽離子,下同)交換膜,N________交換膜。

(3)若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池(石墨為電極),則電池正極的電極反應式為___________________

Ⅱ、鉛蓄電池是常見的二次電池,其放電反應和充電反應表示如下:Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)2PbSO4(s)2H2O(l)

寫出它放電時正極的電極反應式______________________________________

充電時陰極的電極反應式______________________________________________。

【答案】 C 陰離子 陽離子 O22H2O4e=4OH PbO24HSO422ePbSO42H2O PbSO4 + 2e- = Pb + SO42-

【解析】

Ⅰ(1)根據(jù)加入的物質可知,X電極附近生成硫酸,Y電極附近生成氫氧化鉀去分析陰陽極;
2)電解過程中,電解質溶液中陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動;
3)原電池中正極上得電子發(fā)生還原反應;
由鉛蓄電池的總反應PPb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)2PbSO4(s)2H2O(l)可知,放電時,Pb被氧化,應為電池負極反應,電極反應式為Pb-2e-+SO42-=PbSO4,正極上PbO2得電子被還原,電極反應式為PbO2+SO42-+2e-+4H+PbSO4+2H2O,在充電時,陽極上發(fā)生氧化反應,電極反應式和放電時的正極反應互為逆反應,陰極上發(fā)生還原反應,電極反應式和放電時的負極反應互為逆反應,以此解答該題。

Ⅰ(1)題圖中左邊加入含硫酸的水,右側加入含KOH的水,說明左邊制硫酸,右邊制備KOH溶液,氫氧根離子在陽極放電,同時電解后溶液呈酸性,氫離子在陰極放電,同時電解后溶液呈堿性,則X為陽極,Y為陰極,所以X連接電源正極;Y電極上氫離子放電生成氫氣,所以氫氣從C口導出;
答案:正;C;
(2)OH-在陽極發(fā)生氧化反應,使左邊溶液中H+增多,為了使溶液呈電中性,硫酸鉀溶液中的SO42-通過M交換膜向左邊遷移,即M為陰離子交換膜;H+在Y極發(fā)生還原反應,使右邊溶液中OH-增多,硫酸鉀溶液中K+向右遷移,N為陽離子交換膜;
答案:陰離子;陽離子;
(3)氫氧燃料堿性電池中,通入氧氣的電極是正極,正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應,電極反應式為O22H2O4e=4OH;

答案:O22H2O4e=4OH

Ⅱ 由鉛蓄電池的總反應PPb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)2PbSO4(s)2H2O(l)可知,放電時,Pb被氧化,應為電池負極反應,電極反應式為Pb-2e-+SO42-=PbSO4,正極上PbO2得電子被還原,電極反應式為PbO2+SO42-+2e-+4H+PbSO4+2H2O,在充電時,陽極上發(fā)生氧化反應,電極反應式和放電時的正極反應互為逆反應,陰極上發(fā)生還原反應,電極反應式和放電時的負極反應互為逆反應;

答案:PbO24HSO422ePbSO42H2O PbSO4 + 2e- = Pb + SO42-

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】已知A是一種金屬單質,B溶液能使酚酞試液變紅,且焰色反應呈黃色;D、F相遇會產(chǎn)生白煙。A、B、C、D、E、F間有如下變化關系:

1)寫出A、B、CE的化學式:

A__________,B__________,C__________,E__________。

2)寫出E→F反應的化學方程式_________;寫出B→D反應的化學方程式_________

3F在空氣中遇水蒸氣產(chǎn)生白霧現(xiàn)象,這白霧實際上是________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】我國科研人員提出了由CO2CH4轉化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應歷程。該歷程示意圖如下。

下列說法不正確的是

A. 生成CH3COOH總反應的原子利用率為100%

B. CH4→CH3COOH過程中C―H鍵發(fā)生斷裂

C. ①→②放出能量并形成了C―C

D. 該催化劑可有效提高反應物的平衡轉化率

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】部分短周期元素原子半徑的相對大小、最高正價或最低負價隨原子序數(shù)的變化關系如圖:

下列說法不正確的是

A.x、z、d三種元素能形成具有強氧化性的酸

B.g、h氧化物對應的水化物都是強酸

C.e最高價氧化物對應的水化物是強堿

D.f的氧化物是兩性氧化物

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】如何降低大氣中的含量及有效地開發(fā)利用引起了全世界的普遍重視。目前工業(yè)上有一種方法是用來生產(chǎn)燃料甲醇。為探究該反應原理,進行如下實驗:在容積為1L的密閉容器中,充入,在下發(fā)生發(fā)應實驗測得的物質的量隨時間變化如圖1所示:

1)下列事實能說明反應到達平衡狀態(tài)的是______________

A.容器內的密度不再改變 B. CO2H2 的物質的量比不再改變

C.vCO2=3vH2 D. 容器內的壓強不再改變

2達平衡時,的體積分數(shù)為____________,平衡常數(shù)為______保留兩位小數(shù);該溫度下,測得某時刻,、、的濃度均,則此 ______”“。

3)由圖2可知,當溫度升高到達平衡時,K__________增大”“減小不變。

4)下列措施中不能使的轉化率增大的是______。

A.在原容器中再充入1mol

B.在原容器中再充入

C.縮小容器的容積

使用更有效的催化劑

E.將水蒸氣從體系中分離出

F.在原容器中充入1molHe

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】可用于電動汽車的鋁空氣燃料電池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液,鋁合金為負極,空氣電極為正極。下列說法正確的是(

A.NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時,正極反應都為:O2+2H2O+4e-=4OH-

B.NaOH溶液為電解液時,負極反應為:Al+3OH--3e-=Al(OH)3

C.NaOH溶液為電解液時,電池在工作過程中電解液的pH保持不變

D.電池工作時,電子通過外電路由正極流向負極

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】一定溫度下,水存在如下電離:H2OH++OH- H>0,下列敘述正確的是

A.向水中滴入少量稀鹽酸,平衡逆向移動,Kw減小

B.將水加熱,Kw增大,pH減小

C.向水中加入少量固體NH4Cl,平衡逆向移動,c(H+)降低

D.向水中加入少量固體硫酸鈉,c(H+)=10-7mol/L,Kw不變

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】在100 ℃、常壓下,將乙醇變?yōu)檎魵,然后與乙烯以任意比例混合,混合氣體的體積為V L。使該混合氣體完全燃燒,需消耗相同條件下的氧氣的體積是

A. 2V L B. 2.5V L C. 3V L D. 無法計算

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列現(xiàn)象或事實可用同一原理解釋的是

A.新制的氨水、氯水放置時間較久而變質

B.能使溴水和品紅溶液褪色

C.溶液使酸性高錳酸鉀溶液的紫色褪去

D.濃硫酸和濃鹽酸長期暴露在空氣中濃度降低

查看答案和解析>>

同步練習冊答案