Question

⑴事實(shí)證明，能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池的是____________________________。
A．C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g) △H>0
B．2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(1) △H<0
C．NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H₂O(1)  △H<0
⑵以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，其正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)______________。
⑶電解原理在化學(xué)工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)將你設(shè)計(jì)的原電池通過(guò)導(dǎo)線與右圖中電解池相連，其中a為電解液，X和Y均為惰性電極，則：

①若a為CuSO₄溶液，則電解時(shí)的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)___________________________________。
②若電解含有0.04molCuSO₄和0.04molNaCl的混合溶液400ml，當(dāng)陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體672 mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）時(shí)，溶液的pH =        （假設(shè)電解后溶液體積不變）。

Answer 1

（1）B
（2）O₂ + 4e^一 + 2 H₂O = 4OH^一
（3）①

②1

試題分析：（1）根據(jù)題目中所給的信息：能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)可排除A，又因?yàn)槟茉O(shè)計(jì)原電池的反應(yīng)必須是氧化還原反應(yīng)，所以選擇B選項(xiàng)。（2）在堿性溶液中正極反應(yīng)為：O₂ + 4e^一 + 2 H₂O = 4OH^一。（3）①電解硫酸銅溶液，電解的化學(xué)反應(yīng)方程式為：
②電解CuSO₄溶液和NaCl混合溶液陰極的反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^- =Cu,陽(yáng)極反應(yīng)為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，而氣體一共是672 mL，為0.03mol，如果全部都是氯氣，則氯離子需要0.06mol，但是題目中氯化鈉為0.04mol，所氯離子不足，最多提供0.04mol氯離子，所以最多生成0.02mol的氯氣，剩下的0.01mol的氣體則是氧氣的體積，當(dāng)氯離子放電完后，氫氧根離子放電。要生成0.01mol氧氣，根據(jù)電極反應(yīng)式，則需要0.04mol的氫氧根離子，所以溶液中由水電離出的氫離子也是0.04mol，濃度為0.1mol/L，PH=1。
點(diǎn)評(píng)：本題細(xì)致地考查了電解池與原電池，每一個(gè)小題中涉及的都是電解池與原電池的常規(guī)重點(diǎn)知識(shí)，學(xué)生需要熟練掌握，在最后一個(gè)小題PH的計(jì)算中，關(guān)鍵是要分析清楚放電順序，才能解答。