下列说法正确的是()
A.ZnMn2O4是负极材料
B.充电时,Zn2+向ZnMn2O4电极迁移
C.充电时,阳极反应:
ZnMn2O4-xZn2+-2xe-=Zn1-xMn2O4
D.充放电过程中,只有Zn元素的化合价发生变化
12.某工厂采用电解法处理含铬废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽中盛放含铬废水,原理示意图如下,下列说法不正确的是()
A.A为电源正极
B.阴极附近溶液pH升高
C.可用铜板替换铁板
D.阳极区溶液中发生的氧化还原反应为Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
13.用电解法制备氢氧化锂的工作原理如图所示:
下列叙述不正确的是()
A.b极附近溶液的pH增大
B.a极发生的反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+
C.该法制备LiOH还可得到硫酸和氢气等产品
D.当电路中通过1mol电子时,可得到2molLiOH
14.某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解pH=1的FeCl2溶液,实验记录如下(a、b代表电压数值)
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
I
x≥a
电极附近出现黄色,有气泡产生
有Fe3+、有Cl2
II
A>x≥b
电极附近出现黄色,无气泡产生
有Fe3+、无Cl2
III
b>x≥0
无明显变化
无Fe3+、无Cl2
A.I中阳极附近的溶液可使KI淀粉试纸变蓝
B.II中出现黄色可能是因为Fe2+有还原性,在阳极放电产生Fe3+
C.由II中阳极现象可知,该电压下Cl-在阳极下放电
D.根据表中电压与阳极现象及产物的对应,可以看出离子是否放电与电压有关
15.一种光化学电池的结构如图,当光照在表面涂有氯化银的银片上时,AgCl发生反应:
AgCl(s)
Ag(s)+Cl(AgCl)[Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化银表面],随后发生电级反应:
Cl(AgCl)+e-→Cl-(aq),若将光源移除,电池会立即恢复至初始状态。
下列说法不正确的是()
A.光照时,电子由Y流向X
B.光照时,Pt电极发生的反应为:
2Cl--2e-=Cl2
C.光照时,Cl-向Pt电极移动
D.光照时,电池总反应为AgCl(s)+Cu+(aq)
Ag(s)+Cu2+(aq)+Cl-(aq)
16.某研究小组利用甲烷燃料电池实现海水资源的综合开发利用,其装置如图所示。
(1)甲烷燃料电池负极的电极反应为__________________________________________________。
(2)海水含有的离子主要是Cl-、Na+,还含有少量的SO42-、Mg2+、Ca2+和HCO3-。
上图装置同时可以实现电渗析法淡化海水,其中阴离子膜仅允许阴离子通过,阳离子膜仅允许阳离子通过。
①a电极的电极反应为____________________________________________________________。
该电解池的总反应的离子方程式为__________________________________________________。
②在阴极附近产生少量白色沉淀,其成分有__________和CaCo3,生成CaCO3的离子方程式是______________________________________________________________________。
③该方法可以同时生产淡水,其出口为____________________。
④该方法生产出的NaOH有杂质,解决的方案是f口不再通入海水,而改为__________。
17.氮氧化物和SO2是造成雾霾天气的主要原因之一。
(1)为减少SO2的排放,可将煤转化为清洁气体燃料。
已知:
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH1=-241.8kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH2=-110.5kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气高温反应制备水煤气的热化学方程式:
________________________________________________________________________________。
(2)用间接电化学法除去NO的过程,可减少NO污染。
其原理如图所示。
阴极的电极反应式为:
____________________________________________________________。
(3)富集废气中SO2,并使其与O2反应制备硫酸,用多孔电极材料,装置下所示。
①X极的电极反应式为____________________________________________________________。
②消耗11.2L(标准状况)气体B时,通过质子交换膜的H+的物质的量为__________。
(4)工业上,可电解NO制备NH4NO3。
其工作原理如图所示,为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质M。
①写出阳极的电极反应式:
____________________________________________________________。
②M是__________,说明理由:
____________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________。
18.铝是应用广泛的金属。
以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:
注:
SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为________________________________________。
(2)向滤液I中加入NaHCO3溶液,产生白色沉淀。
反应的离子方程式为:
________________________________________________________________________________。
(3)为了节约原料,可以通过电解使某些试剂“再生”。
“电解II”是使NaOH溶液和NaHCO3溶液“再生”。
“再生”原理如图所示:
①请用化学用语解释NaHCO3溶液“再生”的原因:
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
②阴极产生的物质A的化学式为______________________________。
(4)NaHCO3溶液还可以作为工业用CO2制备乙醇的电解液。
在经CO2饱和处理的NaHCO3电解液中,电解活化CO2制备乙醇的原理如图所示。
阴极的电极反应式是____________________________________________________________。
19.某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。
资料显示:
原电池装置中,负极反应物的还原性越强,或正极反应物的氧化性越强,原电池的电压越大。
(1)同学们利用下表中装置进行实验并记录。
装置
编号
电极A
溶注B
操作及现象
I
Fe
pH=2的H2SO4
连接装置后,石墨表面产生无色气泡;电压表指针偏转
II
Cu
pH=2的H2SO4
连接装置后,石墨表面无明显现象;电压表指针偏转,记录读数为a
①同学们认为实验I中铁主要发生了析氢腐蚀,其正极反应式是____________________。
②针对实验II现象:
甲同学认为不可能发生析氢腐蚀,其判断依据是______________________________________________________________________________________。
乙同学认为实验II中应发生吸氧腐蚀,其正极的电极反应式是______________________________。
(2)同学们仍用上述装置并用Cu和石墨为电极继续实验,探究实验II指针偏转原因及影响O2氧化性的因素。
编号
溶液B
操作及现象
III
经煮沸的pH=2的H2SO4
溶液表面用煤油覆盖,连接装置后,电压表指针微微偏转,记录读数为b
IV
pH=2的H2SO4
在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置,电压表指针偏转,记录读数为c;取出电极,向溶液中加入数滴浓Na2SO4溶液混合后,插入电极,保持O2通入,电压表读数仍为c
V
pH=12的NaOH
在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置,电压表指针偏转,记录读数为d
①丙同学比较实验II、III、IV的电压表读数为:
c>a>b,请解释原因是______________________________________________________________________________________。
②丁同学对IV、V进行比较,其目的是探究____________________对O2氧化性的影响。
③实验IV中加入Na2SO4溶液的目的是__________________________________________________。
④为达到丁同学的目的,经讨论,同学们认为应改用下图装置对IV、V重复进行实验,其设计意图是________________________________________________________________________________;重复实验时,记录电压表读数依次为
、
,且,由此得出的结论是:
________________________________________________________________________________。