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19.在固態金屬氧化物電解池中,高溫共電解H2O~CO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式,基本原理如圖所示.下列說法不正確的是(  )
A.X是電源的負極
B.陰極的反應式是:H2O+2eˉ=H2+O2ˉ
C.總反應可表示為:H2O+CO2=H2+CO+O2
D.陰、陽兩極生成的氣體的物質的量之比是2:1

分析 A.電解池陽極發生氧化反應,陰極發生還原反應,根據與X極相連的電極產生的氣體判斷;
B.電解池陰極發生還原反應,根據反應物結合化合價的變化分析;
C.根據圖示以及電解的目的解答;
D.根據圖示知:陰極產生H2、CO,陽極產生氧氣,結合C總的反應分析.

解答 解:A.根據圖示知:與X相連的電極產生CO,電解H2O-CO2混合氣體,二氧化碳得到電子生成一氧化碳,發生還原反應,電解池陰極發生還原反應,所以X是電源的負極,故A正確;
B.電解池陰極發生還原反應,電解H2O-CO2混合氣體制備H2和CO,陰極:水中的氫原子得到電子生成氫氣,H2O+2e-═H2↑+O2-,二氧化碳得到電子生成一氧化碳,CO2+2e-═CO+O2-,故B錯誤;
C.電解H2O-CO2混合氣體制備H2和CO,根據圖示知:陰極產生H2、CO,陽極產生氧氣,所以總反應為:H2O+CO2$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$H2+CO+O2,故C正確;
D.電解H2O-CO2混合氣體制備H2和CO,總反應為:H2O+CO2$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$H2+CO+O2,陰極產生H2、CO,陽極產生氧氣,陰、陽兩極生成的氣體的物質的量之比是2:1,故D正確;
故選B.

點評 本題考查電解知識,為高頻考點,側重于考查學生的綜合運用能力,題目難度中等,注意基礎知識的積累掌握,掌握電解池陽極發生氧化反應,陰極發生還原反應為解答關鍵.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

9.已知甲烷(CH4)燃料電池,用KOH溶液作電解質,則:
(1)負極電極反應式:CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O
(2)正極電極反應式:O2+2H2O+4e-═4OH-
(2)總反應式:CH4+2O2+2OH-═CO32-+3H2O.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

10.某同學為證明NaOH溶液能使酚酞試液變紅是OH-的性質,他所設計的下列實驗中沒有意義是(  )
A.取KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2溶液分別與酚酞試液作用,觀察溶液顏色
B.測定NaOH的溶解度,證明其易溶于水,并觀察溶液的顏色
C.取NaCl溶液與酚酞試液作用,觀察溶液顏色
D.向滴有酚酞的NaOH溶液中加入鹽酸,觀察溶液的顏色

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

7.下列物質屬于電解質的是( 。
A.NH3B.SO3C.鹽酸D.H2SO4

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

14.某一化學課外活動小組進行探究實驗,其實驗裝置如圖所示:

A~F屬于下列物質中的六種:濃氨水、稀氨水、稀硫酸、水、氫氧化鈉、氧化鐵、氧化銅、氨氣、氮氣、氧氣.
實驗現象:
①D物質由黑色變為紅色
②點燃的鎂條伸入無色無味的氣體F中,鎂條表面生成一種灰黃色固體物質.將該灰
黃色物質放入水中,有氣體放出,并有白色渾濁形成.該氣體成分就是C,具有刺激性氣
味,并能使潤濕的紅色石蕊試紙變藍.通過分析回答:
(1)連接好實驗裝置后.開始檢查整套裝置氣密性:首先將導管放入 (填“放入”或“不放入”,下同)水槽中,U形管不放入裝有冷水的水槽中,后續操作為關閉分液漏斗活塞,微熱燒瓶,直至觀察到特定的現象,證明裝置氣密性良好.
(2)裝CaO的儀器名稱是干燥管.寫出下列標號的物質名稱:
A濃氨水,B氫氧化鈉,D氧化銅.
(3)寫出有關反應的化學方程式:
燒瓶中的反應NH3•H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O;
硬質玻璃管中的反應2NH3+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N2+3H2O;
F與Mg的反應產物與水的反應Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑.
(4)該小組同學預測的現象是,少量無水硫酸銅粉末放入無色透明的E中得到藍色溶液,實際上能看到藍色沉淀,由此可推論:預測的E是水 (選填所列物質名稱,下同),E真正的成分是稀氨水.想要利用上述裝置收集到較純凈的氣體F,則H最好選稀硫酸.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

4.CuBr2分解的熱化學方程式為:2CuBr2(s)=2CuBr(s)+Br2(g)△H=+105.4kJ/mol
在密閉容器中將過量CuBr2于487K下加熱分解,平衡時p(Br2)為4.66×103Pa.
如反應溫度不變,將反應體系的體積增加一倍,則p(Br2)的變化范圍為( 。
A.p(Br2)≤4.66×103PaB.2.33×103Pa<p(Br2)≤4.66×103Pa
C.<p(Br2)>2.33×103PaD.2.33×103Pa≤p(Br2)≤4.66×103Pa

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

11.下列變化中必須加入適當的氧化劑才能實現的是( 。
A.MnO2→Mn2+B.PCl3→PCl5C.HCl→H2D.H2O2→O2

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

8.A、B、C、D為短周期元素,且原子序數依次增大.已知A原子的最外層電子數是其電子層數的2倍,B是地殼中含量最高的元素,B原子的最外層電子數是D原子最外層電子數的2倍,C原子最外層只有一個電子.下列說法正確的是( 。
A.非金屬性:A>B
B.四種元素中,C處于元素周期表中最左、下方,故原子半徑最大
C.元素B和C只能形成一種化合物
D.A、C、D的最高價氧化物對應的水化物中沒有兩性氫氧化物

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

9.寫出下列物質在水中的電離方程式:
H2SO4═H2SO4═2H++SO42-
KClO3═KClO3═K++ClO3-

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