Question

2．Ⅰ、（1）事實證明，原電池中發(fā)生的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)．利用下列化學(xué)反應(yīng)可以設(shè)計成原電池的是C
A．C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H＞0
B．NaOH（aq）+HCl（aq）═NaCl（aq）+H₂O（l）△H＜0
C．2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H＜0
（2）以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計一個原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為H₂+2OH^--2e^-=2H₂O
Ⅱ、如圖為相互串聯(lián)的甲、乙兩個電解池，請回答：

（3）甲池若為用電解原理精煉銅的裝置，A極材料是純銅，電極反應(yīng)為Cu²⁺+2e^-=Cu，
（4）若甲槽陰極增重6.4g，則乙槽陰極放出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L．
（5）若乙槽剩余液體為400mL，則電解后得到堿液的物質(zhì)的量濃度為0.5mol/L．

Answer 1

分析 Ⅰ、（1）常溫下屬于氧化還原反應(yīng)的放熱反應(yīng)，可設(shè)計為原電池，存在元素化合價變化的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)；
（2）氫氧燃料堿性電池中，負(fù)極上氫氣失去電子；
Ⅱ、（3）依據(jù)電解原理精煉銅的裝置是粗銅做陽極，精銅做陰極；含銅離子的溶液做電解質(zhì)溶液；
（4）甲池是精煉銅，增重12.8g是銅的質(zhì)量，根據(jù)電解反應(yīng)過程中電極上的電子守恒計算；
（5）依據(jù)析出銅的物質(zhì)的量結(jié)合電子守恒計算生成的氫氧化鈉的物質(zhì)的量，來計算濃度．

解答 解：Ⅰ、（1）A．C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H＞0，為氧化還原反應(yīng)，但為吸熱反應(yīng)，不能設(shè)計為原電池，故A錯誤；
B．NaOH（aq）+HC1（aq）=NaC1（aq）+H₂O（1）△H＜0，不屬于氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計為原電池，故B錯誤；
C．2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（1）△H＜0，為氧化還原反應(yīng)，為放熱反應(yīng)，能設(shè)計為原電池，故C正確；
故答案為：C；
（2）以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，氫氧燃料堿性電池中，負(fù)極上氫氣失去電子，負(fù)極反應(yīng)為H₂+2OH^--2e^-=2H₂O；
故答案為：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O；
Ⅱ、（3）依據(jù)電解原理精煉銅的裝置是粗銅做陽極，精銅做陰極；含銅離子的溶液做電解質(zhì)溶液；所以A極是陰極；材料是精銅；電極反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-=Cu；B為陽極；材料是粗銅；電極反應(yīng)主要為：Cu-2e^-=Cu²⁺；電解質(zhì)溶液是CuSO₄溶液；
故答案為：陰極，Cu²⁺+2e^-=Cu；
（4）甲池是精煉銅，增重6.4g是銅的質(zhì)量，物質(zhì)的量為0.1mol，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.2mol；根據(jù)電解反應(yīng)過程中電極上的電子守恒計算可知；乙槽陽極電極反應(yīng)為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑放出氣體物質(zhì)的量為0.1mol；在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L；
故答案為：2.24；
（5）依據(jù)析出銅的物質(zhì)的量為0.1mol，電子轉(zhuǎn)移為0.2mol，結(jié)合電子守恒和水電離出的氫離子和氫氧根離子守恒計算生成的氫氧化鈉的物質(zhì)的量來計算濃度；電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-=H₂↑；減少氫離子物質(zhì)的量為0.2mol，溶液中增多氫氧根離子物質(zhì)的量為0.2mol，常溫下若乙槽剩余液體為400mL，則電解后得到堿液的物質(zhì)的量濃度為0.5mol/L；
故答案為：0.5mol/L．

點評 本題考查原電池和電解池的原理分析和電極反應(yīng)，明確原電池與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系及負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電解池中 電子守恒的計算是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等．