Question

（1）現(xiàn)有以下物質(zhì)：
①CO₂ ②AlCl₃ ③NH₄Cl ④熔融Na₂CO₃⑤蔗糖 ⑥銅 ⑦BaSO₄ ⑧CH₃COOH ⑨NaOH溶液 ⑩液態(tài)HCl
其中屬于強電解質(zhì)的是

 

，屬于弱電解質(zhì)的是

 

，屬于非電解質(zhì)的是

 

，能導(dǎo)電的是

 

．（以上均填序號）
（2）雙氧水（H₂O₂）和水都是極弱的電解質(zhì)，但H₂O₂比H₂O更顯酸性．若把H₂O₂看成是二元弱酸，請寫出它在水中的電離方程式：

 

（只寫一個）；寫出H₂O₂與Ba（OH）₂作用形成正鹽的化學(xué)方程式：

 

；
（3）寫出氫氧燃料電池（堿性）負極的電極反應(yīng)式：

 

；
（4）寫出鐵接觸食鹽水時吸氧腐蝕的正極的電極反應(yīng)式：

 

；
（5）能實現(xiàn)反應(yīng)2H₂O+Cu═Cu（OH）₂+H₂的裝置為：

 

，其中Cu應(yīng)位于

 

；
（6）電解CuSO₄溶液，當(dāng)電解一段時間后，需要加入1mol CuO和1mol Cu（OH）₂能使溶液復(fù)原，則電解過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為

 

N_A．
（7）Al-AgO電池可用作水下動力電源，其原理如圖所示．該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al+3AgO+2NaOH═2NaAlO₂+3Ag+H₂O，則下列說法正確的是

 

．
a．當(dāng)電極上析出0.54g Ag時，電路中轉(zhuǎn)移的電子為0.01mol
b．Al電極的反應(yīng)式為：Al-3e^-═Al³⁺
c．溶液中的陰離子從負極向正極移動．

Answer 1

考點：電解原理,化學(xué)電源新型電池,電解質(zhì)與非電解質(zhì),強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念

專題：電離平衡與溶液的pH專題,電化學(xué)專題

分析：（1）強電解質(zhì)是在水溶液中或熔融狀態(tài)下，能完全電離的電解質(zhì)，包括強酸、強堿、活潑金屬氧化物和大部分鹽；
弱電解質(zhì)是在水溶液中不能完全電離的電解質(zhì)，包括弱酸、弱堿、水等；
非電解質(zhì)是指：在熔融狀態(tài)和水溶液中都不能導(dǎo)電的化合物，非電解質(zhì)在熔融狀態(tài)和水溶液中自身都不能離解出自由移動的離子；
能導(dǎo)電的物質(zhì)必須有自由電子或離子，如金屬單質(zhì)或電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)電解質(zhì)；
（2）過氧化氫是弱電解質(zhì)，屬于二元弱酸分步電離；H₂O₂與Ba（OH）₂作用生成過氧化鋇和水；
（3）氫氧燃料電池（堿性）電池中，負極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
（4）鋼鐵中含有碳、鐵，根據(jù)原電池工作原理，碳作正極，鐵作負極，弱酸性或中性條件下，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子；
（5）金屬銅和水之間發(fā)生的反應(yīng)是非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，應(yīng)設(shè)計成電解池，根據(jù)電解池的工作原理結(jié)合反應(yīng)來選擇電極材料；
（6）根據(jù)電解池的工作原理，要想讓電解后的電解質(zhì)復(fù)原，加入1mol CuO和1mol Cu（OH）₂后溶液與電解前相同，Cu（OH）₂從組成上可看成CuO?H₂O，所以實際上相當(dāng)于加入的物質(zhì)是2mol氧化銅和1mol水；利用電解遵循的原則是：出什么加什么來解答；
（7）由原電池總反應(yīng)可知，原電池工作時Al被氧化，應(yīng)為電池的負極，電極反應(yīng)為Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，AgO被還原，應(yīng)為原電池的正極，電極反應(yīng)式為AgO+2e^-+H₂O=Ag+2OH^-，結(jié)合電極反應(yīng)式和原理進行進行判斷．

解答： 解：（1）在水溶液中或熔融狀態(tài)下，能完全電離的電解質(zhì)為強電解質(zhì)，滿足條件的有：②AlCl₃ ③NH₄Cl ④熔融Na₂CO₃⑦BaSO₄ ⑩液態(tài)HCl
在水溶液中不能完全電離的電解質(zhì)為弱電解質(zhì)，滿足條件的有：⑧CH₃COOH；
在熔融狀態(tài)和水溶液中都不能導(dǎo)電的化合物為非電解質(zhì)，滿足條件的有：①CO₂ ⑤蔗糖，
能導(dǎo)電的物質(zhì)必須有自由電子或離子，滿足條件的有：④熔融Na₂CO₃⑥銅⑨NaOH溶液；
故答案為：②③④⑦⑩；⑧；①⑤；④⑥⑨；
（2）過氧化氫是弱電解質(zhì)，H₂O₂溶液顯酸性屬于二元弱酸，分歩電離，電離的方程式為：H₂O₂?H⁺+HO₂^- HO₂^-?H⁺+O₂^2-；H₂O₂與Ba（OH）₂作用生成過氧化鋇和水，其反應(yīng)的方程式為H₂O₂+Ba（OH）₂═BaO₂+2H₂O，
故答案為：H₂O₂?H⁺+HO₂^-；H₂O₂+Ba（OH）₂═BaO₂+2H₂O；
（3）氫氧燃料電池（堿性）電池中，負極上氫氣失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)式為：H₂+2OH^--2e^-═2H₂O；
故答案為：H₂+2OH^--2e^-═2H₂O；
（4）弱酸性或中性條件下，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，正極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；
故答案為：O₂+2H₂O+4e-═4OH^-；
（5）金屬銅和水之間發(fā)生的反應(yīng)是非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，應(yīng)設(shè)計成電解池，在反應(yīng)Cu+2H₂O═Cu（OH）₂↓+H₂↑中，失電子的是金屬銅，所以必須選擇金屬銅作陽極材料，其他導(dǎo)電的物質(zhì)做陰極材料即可；
故答案為：電解池；陽極；
（6）加入1mol CuO和1mol Cu（OH）₂能使溶液復(fù)原，Cu（OH）₂從組成上可看成CuO?H₂O，所以實際上相當(dāng)于加入的物質(zhì)是2mol氧化銅和1mol水；根據(jù)“析出什么加入什么”的原則知，則陰極上析出氫氣和銅，陰極上析出2mol銅轉(zhuǎn)移電子個數(shù)=2mol×2×N_A/mol=4N_A，析出1mol氫氣轉(zhuǎn)移電子個數(shù)=mol×2×N_A/mol=2N_A，則所以電解過程中共轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6N_A；
故答案為：6；
（7）a．AgO中Ag的化合價為+2價，即生成1個銀轉(zhuǎn)移2個電子，當(dāng)電極上析出0.54gAg即0.005mol時，電路中轉(zhuǎn)移的電子為0.01mol，故a正確；
b．Al電極的反應(yīng)式為：Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故b錯誤；
c．原電池中陰離子從正極向負極移動，故c錯誤．
故選：a．

點評：本題主要考查了電解質(zhì)和非電解質(zhì)、電解原理和原電池原理的運用，涉及方程式的書寫，難度難度中等，注意概念的掌握．