2013年高考化學(xué) 回扣知識、夯實(shí)基礎(chǔ)隨堂演練 1-2-5電化學(xué)原理
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1、 2013年高考化學(xué)回扣知識、夯實(shí)基礎(chǔ)隨堂演練:1-2-5電化學(xué)原理 1.(2012年高考四川卷)一種基于酸性燃料電池原理設(shè) 計(jì)的酒精檢測儀,負(fù)極上的反應(yīng)為:CH3CH2OH-4e-+H2O===CH3COOH+4H+。下列有關(guān)說法正確的是( ) A.檢測時(shí),電解質(zhì)溶液中的H+向負(fù)極移動 B.若有0.4 mol電子轉(zhuǎn)移,則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗4.48 L氧氣 C.電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CH3CH2OH+O2===CH3COOH+H2O D.正極上發(fā)生的反應(yīng)為:O2+4e-+2H2O===4OH- 解析:審題是關(guān)鍵,反應(yīng)是在酸性電解質(zhì)溶液中進(jìn)行的。在原電池中,陽離子要往正極移
2、動,故A錯(cuò);因電解質(zhì)溶液為酸性的,不可能存在OH-,故正極的反應(yīng)式為:O2+4H++4e-===2H2O,轉(zhuǎn)移4 mol電子時(shí)消耗1 mol O2,則轉(zhuǎn)移0.4 mol電子時(shí)消耗2.24 L O2,故B、D錯(cuò);電池反應(yīng)式即正負(fù)極反應(yīng)式的和,將兩極的反應(yīng)式相加可知C正確。 答案:C 2.(2012年銀川模擬)下列說法正確的是( ) A.金屬腐蝕就是金屬原子失去電子被還原的過程 B.鋼鐵吸氧腐蝕時(shí),負(fù)極反應(yīng)式為:2H2O+O2+4e-===4OH- C.鍍鋅鐵皮的鍍層損壞后,鐵更容易腐蝕 D.氯堿工業(yè)中,陽極發(fā)生的反應(yīng)為:2Cl--2e-===Cl2↑ 解析:金屬原子失去電子被氧
3、化;鋼鐵吸氧腐蝕負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng);鋅比鐵活潑,可以保護(hù)鐵。 答案:D 3.(2012年福州質(zhì)檢)能夠使反應(yīng)Cu+2H2O===Cu(OH)2+H2↑發(fā)生的是( ) A.用銅片作陰、陽極,電解氯化銅溶液 B.用銅片作陰、陽極,電解硫酸鉀溶液 C.銅鋅合金在潮濕空氣中發(fā)生電化學(xué)腐蝕 D.銅片和碳棒用導(dǎo)線相連后同時(shí)插入一燒杯內(nèi)的氯化鈉溶液中 解析:通常條件下Cu是不能與水反應(yīng)而置換出氫氣的,所以只能是在電解條件下被動發(fā)生的氧化還原反應(yīng),且Cu必須作陽極而失電子,陰極材料沒有特別要求,但需要滿足H+在陰極得電子析出的要求。A選項(xiàng)錯(cuò)誤,B選項(xiàng)正確;銅鋅合金在潮濕空氣中發(fā)生電化學(xué)腐蝕,鋅
4、失電子被氧化而腐蝕,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;D選項(xiàng)中是Cu與空氣中的O2形成的原電池,不能析出氫氣,D選項(xiàng)錯(cuò)。 答案:B 4.如圖為一電化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)裝置。其中裝置D為用加有酚酞的淀粉碘化鉀溶液濕潤的長條濾紙,a、b、c、d為Pt片。整套裝置工作一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)Pt片d的周圍變?yōu)樗{(lán)色。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( ) A.Pt片c上發(fā)生的反應(yīng)為2H++2e-===H2↑,c周圍變?yōu)榧t色 B.b電極周圍有白色沉淀生成 C.Z單質(zhì)的金屬活動性較Cu強(qiáng) D.裝置A、B之間倒置的U形管,是溝通兩裝置的離子通道 解析:d極周圍變藍(lán)色,說明有I2生成,即d極發(fā)生的電極反應(yīng)為2I--2e-===I2,故d極
5、為電解池的陽極,c為陰極。由此推出:Cu極為原電池的負(fù)極,Z極為正極;a為裝置C的陽極,b為陰極。c極電極反應(yīng)為2H++2e-===H2↑,消耗H+破壞了水的電離平衡,OH-濃度增大,電極周圍呈堿性,酚酞變紅色,A對;裝置C中H+在b極放電,b極周圍生成Mg(OH)2白色沉淀,B對;在原電池中,不活潑金屬為電池的正極,故Z的金屬活動性較Cu弱,C錯(cuò);在電池工作的過程中,離子濃度發(fā)生變化,故倒置的U形管起平衡兩裝置的離子濃度的作用,D對。 答案:C 5.(2012年高考山東卷)工業(yè)上由黃銅礦(主要成分CuFeS2)冶煉銅的主要流程如下: (1)氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中的__
6、______吸收。 a.濃H2SO4 b.稀HNO3 c.NaOH溶液 d.氨水 (2)用稀H2SO4浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈紅色,說明溶液中存在________(填離子符號),檢驗(yàn)溶液中還存在Fe2+的方法是______(注明試劑、現(xiàn)象)。 (3)由泡銅冶煉粗銅的化學(xué)反應(yīng)方程式為________。 (4)以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉,下列說法正確的是________。 a.電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 b.粗銅接電源正極,發(fā)生氧化反應(yīng) c.溶液中Cu2+向陽極移動 d.利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等
7、金屬 (5)利用反應(yīng)2Cu+O2+2H2SO4===2CuSO4+2H2O可制備CuSO4,若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池,其正極電極反應(yīng)為________。 解析:(1)冰銅(mCu2S·nFeS)加入石英砂并通入空氣焙燒生成泡銅(Cu2O、Cu)、熔渣和SO2氣體(A)。SO2是一種酸性氧化物,可用NaOH溶液或氨水吸收。(2)溶液中滴加KSCN溶液呈紅色,說明含有Fe3+。可利用Fe2+的還原性來檢驗(yàn)溶液中其是否存在,加入酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液褪色,說明還存在Fe2+。(3)Al具有較強(qiáng)還原性,高溫下與Cu2O反應(yīng)可制得Cu:2Al+3Cu2OAl2O3+6Cu。(4)以CuSO
8、4溶液為電解質(zhì)溶液電解精煉銅時(shí),粗銅作陽極(發(fā)生氧化反應(yīng)),精銅作陰極(Cu2+發(fā)生還原反應(yīng)),較活潑金屬(Al、Zn、Cu)在陽極被氧化,不活潑金屬(Au、Pt、Ag)在陽極附近沉積,形成陽極泥,電解質(zhì)溶液中Cu2+向陰極移動。電解過程中,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和熱能。(5)據(jù)電池反應(yīng)可知, Cu作負(fù)極,電極反應(yīng)為2Cu-4e-===2Cu2+,則正極反應(yīng)為O2+4H++4e-===2H2O。 答案:(1)cd (2)Fe3+ 取少量溶液,滴加酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液褪色 (3)3Cu2O+2AlAl2O3+6Cu (4)bd (5)4H++O2+4e-===2H2O 6.(創(chuàng)新預(yù)測
9、)N2O5是一種新型硝化劑,其性質(zhì)和制備受到人們的關(guān)注。現(xiàn)以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成的燃料電池,采用電解法制備N2O5,裝置如圖所示,其中Y為CO2。 寫出石墨Ⅰ電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式:___________________________ _______________________________________________________________。 在電解池中生成N2O5的電極反應(yīng)式為___________________________ _______________________________________________________
10、_______。 解析:通入H2的電極為負(fù)極,H2失電子后生成H+,與CO反應(yīng),故石墨電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為:H2+CO-2e-===H2O+CO2;電解池中陽極:N2O4+2HNO3-2e-===2N2O5+2H+。 答案:H2+CO-2e-===H2O+CO2 N2O4+2HNO3-2e-===2N2O5+2H+ 一、選擇題 1.(2012年高考北京卷)人工光合作用能夠借助太陽能,用CO2和H2O制備化學(xué)原料。如圖是通過人工光合作用制備HCOOH的原理示意圖,下列說法不正確的是( ) A.該過程是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程 B.催化劑a表面發(fā)生氧化反應(yīng),有O2產(chǎn)生
11、 C.催化劑a附近酸性減弱,催化劑b附近酸性增強(qiáng) D.催化劑b表面的反應(yīng)是CO2+2H++2e-===HCOOH 解析:催化劑a表面發(fā)生的反應(yīng)相當(dāng)于原電池的負(fù)極反應(yīng),其電極反應(yīng)為2H2O-4e-===4H++O2↑,而催化劑b表面的反應(yīng)相當(dāng)于原電池的正極反應(yīng),其電極反應(yīng)為CO2+2H++2e-===HCOOH,由于a附近生成了H+,而b附近消耗了H+,故C不正確。 答案:C 2.(2012年南昌模擬)目前常見的燃料電池主要有四種,下列是這四種燃料電池的工作原理示意圖,其中正極的反應(yīng)產(chǎn)物為水的是( ) 解析:選項(xiàng)A正極氧氣得電子,產(chǎn)物為O2-;選項(xiàng)B正極氧氣得電子,參與正極反應(yīng)
12、的還有水,故正極產(chǎn)物為OH-;選項(xiàng)C正極氧氣得電子,反應(yīng)物還有從負(fù)極遷移過來的H+,故正極產(chǎn)物為水;選項(xiàng)D正極氧氣得電子,反應(yīng)物還有CO2,二者在正極的反應(yīng)產(chǎn)物為CO。 答案:C 3.某同學(xué)按如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。A、B為兩種常見金屬,它們的硫酸鹽可溶于水。當(dāng)K閉合時(shí),在交換膜處SO從右向左移動。下列分析錯(cuò)誤的是( ) A.電解一段時(shí)間后,向Ⅱ裝置通入適量的HCl氣體可以恢復(fù) B.反應(yīng)初期,y電極周圍出現(xiàn)白色沉淀 C.B電極質(zhì)量增加 D.x電極產(chǎn)生氣泡,且生成1 mol氣體的同時(shí),有1 mol A參與反應(yīng) 解析:由于裝置Ⅱ中兩極材料相同,不符合構(gòu)成原電池的條件,因此可判斷
13、出裝置Ⅰ是原電池,裝置Ⅱ是電解裝置,根據(jù)已知“SO從右向左移動”可判斷出A是負(fù)極,電極反應(yīng)式為A-2e-===A2-,B是正極,電極反應(yīng)式為B2--2e-===B,y作陽極,x作陰極,用惰性電極電解AlCl3溶液的總反應(yīng)方程式為2AlCl3-6H2O2Al(OH)3↓+3H2↑+3Cl2↑。根據(jù)電解的總反應(yīng)式和質(zhì)量守恒可知選項(xiàng)A正確。根據(jù)得失電子守恒可知選項(xiàng)D也正確。 答案:B 4.(2012年高考安徽卷)某興趣小組設(shè)計(jì)如下微型實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí),先斷開K2,閉合K1,兩極均有氣泡產(chǎn)生;一段時(shí)間后,斷開K1,閉合K2,發(fā)現(xiàn)電流表A指針偏轉(zhuǎn)。 下列有關(guān)描述正確的是( ) A.?dāng)嚅_K2
14、,閉合K1時(shí),總反應(yīng)的離子方程式為:2H++2Cl-Cl2↑+H2↑ B.?dāng)嚅_K2,閉合K1時(shí),石墨電極附近溶液變紅 C.?dāng)嚅_K1,閉合K2時(shí),銅電極上的電極反應(yīng)式為:Cl2+2e-===2Cl- D.?dāng)嚅_K1,閉合K2時(shí),石墨電極作正極 解析:解答本題時(shí)應(yīng)特別注意,金屬Cu在電解池和原電池中作何種電極。 當(dāng)斷開K2,閉合K1時(shí)為電解池,由于兩極都有氣泡冒出,故相當(dāng)于惰性電極電解飽和食鹽水,故銅作陰極而石墨作陽極,陽極反應(yīng)為2Cl--2e-===Cl2↑,電池總反應(yīng)的離子方程式為2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-,A、B都錯(cuò);當(dāng)斷開K1,閉合K2時(shí)組成原電池,銅作負(fù)極而石墨
15、作正極,銅電極的電極反應(yīng)式為Cu-2e-===Cu2+,故C錯(cuò)而D正確。 答案:D 5.(2011年高考安徽卷)研究人員最近發(fā)明了一種“水”電池,這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電,在海水中電池總反應(yīng)可表示為:5MnO2+2Ag+2NaCl===Na2Mn5O10+2AgCl。下列“水”電池在海水中放電時(shí)的有關(guān)說法正確的是( ) A.正極反應(yīng)式:Ag+Cl--e-===AgCl B.每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移2 mol電子 C.Na+不斷向“水”電池的負(fù)極移動 D.AgCl是還原產(chǎn)物 解析:由電池總反應(yīng)式可知,Ag在負(fù)極失去電子,生成氧化產(chǎn)物AgCl
16、,每生成2 mol AgCl,即生成1 mol Na2Mn5O10時(shí),轉(zhuǎn)移2 mol電子,故A、D錯(cuò)誤,B正確;Na+應(yīng)向電池的正極移動,C錯(cuò)誤。 答案:B 6.(2012年荊州模擬)被稱之為“軟電池”的紙質(zhì)電池,采用一個(gè)薄層紙片作為傳導(dǎo)體,在其一邊鍍鋅,而在其另一邊鍍二氧化錳。電池總反應(yīng)為Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnO(OH)。下列說法正確的是( ) A.電池正極反應(yīng)式為2MnO2+2H2O+2e-===2MnO(OH)+2OH- B.電池工作時(shí),電子通過外電路從正極流向負(fù)極 C.當(dāng)0.1 mol Zn完全溶解時(shí),流經(jīng)電解液的電子個(gè)數(shù)為1.204×1023 D.
17、該電池反應(yīng)中二氧化錳起催化作用 解析:負(fù)極電極反應(yīng)式為Zn-2e-===Zn2+,由電池總反應(yīng)式知正極反應(yīng)式為2MnO2+2H2O+2e-===2MnO(OH)+2OH-,選項(xiàng)A對;MnO2為反應(yīng)物不是催化劑,選項(xiàng)D錯(cuò);電解液靠陰、陽離子導(dǎo)電,外電路中電子流向?yàn)樨?fù)極到正極,選項(xiàng)B、C錯(cuò)。 答案:A 7.(2012年大慶模擬)1 L某溶液中含有的離子如下表: 離子 Cu2+ Al3+ NO Cl- 物質(zhì)的量濃度 (mol/L) 1 1 a 1 用惰性電極電解該溶液,當(dāng)電路中有3 mol e-通過時(shí)(忽略電解時(shí)溶液體積的變化及電極產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象),下列說法正確
18、的是( ) A.電解后溶液的pH=0 B.a(chǎn)=3 C.陽極生成1.5 mol Cl2 D.陰極析出的金屬是銅與鋁 解析:根據(jù)離子的放電順序及電子守恒可知:陰極:1 mol銅離子先放電,然后1 mol氫離子放電(鋁離子不放電),溶液中產(chǎn)生氫離子濃度為1 mol/L,故A正確,D不正確。陽極氯離子放電只能產(chǎn)生0.5 mol氯氣,C不正確。根據(jù)電荷守恒可推知a應(yīng)等于4。 答案:A 二、非選擇題 8.(2012年高考重慶卷)尿素[CO(NH2)2]是首個(gè)由無機(jī)物人工合成的有機(jī)物。 (1)工業(yè)上尿素由CO2和NH3在一定條件下合成,其反應(yīng)方程式為_________________
19、_______。 (2)當(dāng)氨碳比=4時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如題圖1所示。 ①A點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v逆(CO2)________B點(diǎn)的正反應(yīng)速率v正(CO2)(填“大于”“小于”或“等于”)。 ②NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為________。 (3)人工腎臟可采用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素,原理如題圖2。 ①電源的負(fù)極為________(填“A”或“B”)。 ②陽極室中發(fā)生的反應(yīng)依次為________、________。 ③電解結(jié)束后,陰極室溶液的pH與電解前相比將________;若兩極共收集到氣體13.44 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則除去的尿素為________g(忽略氣體
20、的溶解)。 解析:本題涉及化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、電化學(xué)等相關(guān)知識,注重考查學(xué)生分析和綜合應(yīng)用知識的能力。 (1)由原子守恒配平。 (2)①由圖1知:B點(diǎn)為平衡狀態(tài):v正=v逆,v逆為最大點(diǎn),故A點(diǎn)v逆(CO2)小于B點(diǎn)v正(CO2)。 ②B點(diǎn):CO2+ 2NH3 CO(NH2)2+H2O 開始: 1 mol 4 mol 0 0 變化: 0.6 mol 1.2 mol 0.6 mol 0.6 mol NH3的平衡轉(zhuǎn)化率=×100%=30%。 (3)①由圖2產(chǎn)生Cl2極為陽極知A為正極,B為負(fù)極。
21、②陽極室發(fā)生的反應(yīng)依次為2Cl--2e-===Cl2↑。 由產(chǎn)物CO2、N2知CO(NH2)2在此室反應(yīng)被氧化,CO(NH2)2―→CO2+N2,發(fā)生還原反應(yīng)的為Cl2。故方程式為CO(NH2)2+3Cl2+H2O===N2+CO2+6HCl。 ③陰極室2H++2e-===H2↑。 陽極室產(chǎn)生的H+通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入陰極室,從而使陰極室H+濃度保持不變。pH與電解前相比不變。 兩極共收集到的氣體n(氣體)==0.6 mol 陽極 陰極 0.6 mol m[CO(NH2)2] m[CO(NH2)2]==7.2 g 答案:(1)2NH3+CO2
22、 CO(NH2)2+H2O (2)①小于 ②30% (3)①B?、?Cl--2e-===Cl2↑ CO(NH2)2+3Cl2+H2O===N2+CO2+6HCl ③不變 7.2 9.(1)鋼鐵的電化學(xué)腐蝕簡單示意圖如下,將該圖稍作修改即可成為鋼鐵電化學(xué)防護(hù)的簡單示意圖,請?jiān)谟覉D虛線框內(nèi)作出修改,并用箭頭標(biāo)出電子流動方向。 (2)寫出修改前的鋼鐵吸氧腐蝕裝置中石墨電極的電極反應(yīng)式___________________________________________________________________。 (3)高鐵酸鉀(K2FeO4)可用作凈水
23、劑,也可用于制造高鐵電池。高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH 該電池放電時(shí)正極反應(yīng)式為_______________________________________。 用該電池電解100 mL 1 mol·L-1的AgNO3溶液,當(dāng)電路中通過0.1 mol電子時(shí),被電解溶液的pH為________(溶液體積變化忽略不計(jì))。 (4)氧化亞銅是一種半導(dǎo)體材料,常用作制造整流器的材料,還可以用于光照條件下水分解的催化劑和農(nóng)作物的殺菌劑。用如圖裝置可制
24、得氧化亞銅,試寫出陽極的電極反應(yīng)式_______________________________________________ _______________________________________________________________。 解析:(1)可將兩極之間接入直流電源,并使鐵連接電源的負(fù)極。 (2)鋼鐵吸氧腐蝕,石墨為正極,電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-===4OH-。 (3)高鐵電池放電時(shí)正極上K2FeO4獲得電子,發(fā)生還原反應(yīng),反應(yīng)式為FeO+4H2O+3e-===Fe(OH)3+5OH-;用該電池電解100 mL 1 mol·L-1的AgNO3
25、溶液,當(dāng)電路中通過0.1 mol電子時(shí),溶液中就生成0.1 mol H+,c(H+)=0.1 mol/0.1 L=1 mol/L,pH=0。 (4)陽極發(fā)生反應(yīng):2Cu-2e-+2OH-===Cu2O+H2O。 答案: (1) (2)O2+2H2O+4e-===4OH- (3)FeO+4H2O+3e-===Fe(OH)3+5OH- 0 (4)2Cu-2e-+2OH-===Cu2O+H2O 10.(2012年黃岡模擬)鋰-空氣電池能夠提供相當(dāng)于普通鋰離子電池10倍的能量,因此它是最有前途的電池技術(shù)之一。如圖是鋰-空氣電池放電和充電時(shí)的工作示意圖。 (1)圖Ⅰ中電極a是_
26、_______極。 (2)電池中間的固體電解質(zhì)(含陽離子交換膜)還能阻止H2O、N2、O2等物質(zhì)的通過,防止Li和這些物質(zhì)反應(yīng)。Li和水在常溫下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _______________________________________________________________。 (3)當(dāng)給圖Ⅱ中的鋰-空氣電池充電時(shí),d極應(yīng)接電源的________極,該電極的電極反應(yīng)式為_________________________________________________。 (4)可用石墨為電極,用該電池電解提純氫氧化鉀電解液。電解池內(nèi)的陽離子交換膜只允許陽離子通過,其工作
27、原理如圖Ⅲ所示。 ①該電解池的陰極反應(yīng)式為__________________________________; ②除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從出口________(填“A”或“B”)導(dǎo)出。 解析:(1)圖Ⅰ中a電極為鋰失電子,故為負(fù)極。 (2)鋰是較活潑的堿金屬,與水反應(yīng)的方程式跟鈉與水反應(yīng)類似。 (3)充電時(shí)原電池兩極發(fā)生的反應(yīng)與放電時(shí)相反,d極應(yīng)接充電電源的正極,電極反應(yīng)式為4OH--4e-===2H2O+O2↑。 (4)陰極上反應(yīng)為2H++2e-===H2↑,左側(cè)鉀離子通過陽離子交換膜進(jìn)入右室,形成純凈的氫氧化鉀溶液,并從B口導(dǎo)出。 答案:(1)負(fù) (2)2Li+2H2O
28、===2LiOH+H2↑ (3)正 4OH--4e-===2H2O+O2↑ (4)①2H++2e-===H2↑ ②B 11.(2010年高考重慶卷節(jié)選)釩(V)及其化合物廣泛應(yīng)用于工業(yè)催化、新材料和新能源等領(lǐng)域。全釩液流儲能電池是利用不同價(jià)態(tài)離子對的氧化還原反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)化的裝置,其原理如圖所示。 (1)當(dāng)左槽溶液顏色逐漸由黃變藍(lán),其電極反應(yīng)式為________。 (2)充電過程中,右槽溶液顏色逐漸由________色變?yōu)開_______色。 (3)放電過程中氫離子的作用是______和________;充電時(shí)若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3.01×1023個(gè),左槽溶液中n(H
29、+)的變化量為________。 解析:(1)由題意知:左槽中溶液顏色由黃變藍(lán)則需VO→VO2+,同時(shí)定向移動過來的H+也參與電極反應(yīng)。故有: VO+2H++e-===VO2++H2O。 (2)充電時(shí),右槽中的陽離子得電子,故V3+→V2+,溶液顏色由綠色變?yōu)樽仙? (3)放電時(shí),裝置為原電池,H+向正極方向移動,并參與正極反應(yīng)。同時(shí)通過H+的定向移動,在電解質(zhì)溶液中產(chǎn)生電流。充電時(shí),左槽中電極反應(yīng)方程式為VO2+H2O-e-===VO+2H+,故轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.5 mol時(shí),n(H+)===1 mol。由于交換膜只允許H+通過,故等體積的兩槽中n(H+)的變化量共為1 mol,所以左糟中n(H+)的變化量為0.5 mol。 答案:(1)VO+2H++e-===VO2++H2O (2)綠 紫 (3)參與正極反應(yīng) 通過交換膜定向移動使電流通過溶液 0.5 mol
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