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5．神州宇宙飛行器中，每個宇航員平均每天需要消耗0.9kgO2，呼出1.0kgCO2，為保持飛船內空氣的成分穩(wěn)定，科學家進行了大量的科學探索，有的科學家根據電化原理設計了飛船內空氣更新實驗系統(tǒng)，該系統(tǒng)結構示意如圖：
（1）管道①的作用是將飛船座艙中含CO2的空氣通入“電化學CO2處理系統(tǒng)”的N極室，通過該電極反應可以使CO2不斷被吸收，則N極為正極（填“正”或“負”），其電極反應為：2H2O+O2+4e-=4OH-，其電極產物吸收CO2后形成的陰離子會通過隔膜進入M極室，與M極上產生的產物反應又生成CO2．從電解質溶液中釋放出來，并保持系統(tǒng)內pH不變．M電極反應式為H2+2e-=2H+．
（2）管道②的作用是將處理后的空氣混入“電解水系統(tǒng)產生的新鮮氧氣”，然后通入飛船座艙內供宇航員呼吸．在電解水系統(tǒng)中，Y為陰極（填“陰”或“陽”），X極的電極反應式4OH--4e-=2H2O+O2↑（或2H2O-4e-=4H++O2↑）．

分析 （1）含CO2的空氣通入“電化學CO2處理系統(tǒng)”的N極室，N極上氧氣得電子為正極，M極上氫起失去電子，氫離子與碳酸根離子反應生成二氧化碳和水；
（2）由圖可知，Y極上氫離子得到電子生成氫氣，為陰極，X極上氫氧根離子失去電子生成氧氣．

解答 解：（1）含CO2的空氣通入“電化學CO2處理系統(tǒng)”的N極室，N極上氧氣得電子為正極，電極反應為2H2O+O2+4e-=4OH-，吸收CO2的離子方程式為2OH-+CO2=CO32-+H2O，M極上氫起失去電子，該電極反應為H2+2e-=2H+，氫離子與碳酸根離子反應生成二氧化碳和水，所以CO2逸出的離子方程式為2H++CO32-=CO2+H2O，
故答案為：正；2H2O+O2+4e-=4OH-；H2+2e-=2H+；
（2）由圖可知，Y極上氫離子得到電子生成氫氣，為陰極，而X極上氫氧根離子失去電子生成氧氣，電極反應為4OH--4e-=2H2O+O2↑（或2H2O-4e-=4H++O2↑），
故答案為：陰；4OH--4e-=2H2O+O2↑（或2H2O-4e-=4H++O2↑）．

點評 本題以信息形式考查原電池和熱化學反應方程式，注意信息與所學知識的結構，明確圖中生成物及得失電子是分析電極反應的關鍵，題目難度中等．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：解答題

17．如圖是一些中學常見的物質之間的轉化關系（其中部分反應產物省略），其中A和B常溫下都是氣體，且水溶液都有漂白性； F、M、N均為難溶于水的白色沉淀，其中M和N不溶于稀硝酸；C和D是兩種常見的強酸．請回答下列問題：

（1）寫①的化學方程式SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
（2）寫反應②的離子方程式2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
（3）寫出將A通入石灰乳的化學方程式2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O
（4）在①②③④⑤⑥中，屬于氧化還原反應的有：①②⑥（填編號）
（5）F很不穩(wěn)定，露置在空氣中容易被氧化為H，該反應的化學方程式為4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3 保存 E溶液時應加入少量的鐵粉
（6）檢驗G溶液中陽離子的方法：KSCN溶液，變紅（寫出加入試劑的化學式和現象）

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

16．已知A為常見的金屬單質，根據如圖所示的關系，回答下列問題：

（1）C的化學式為FeCl2，B的俗稱為磁性氧化鐵
（2）A→B的化學反應方程式為：3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe3O4+4H2
（3）由E→F的實驗現象為：白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色最終變?yōu)榧t褐色
（4）C與等物質的量的過氧化鈉反應可生成F，其離子反應方程式為：4Na2O2+6H2O+4Fe2+═4Fe（OH）3↓+8Na++O2↑
（5）已知G為FeCO3，請寫出C→G的離子反應方程式：Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

13．下列敘述錯誤的是（　�。�
A．金屬鈉在自然界中能以游離態(tài)存在
B．金屬鈉著火時，用細沙覆蓋滅火
C．易燃試劑與強氧化性試劑分開放置并遠離火源
D．鈉在空氣中燃燒生成過氧化鈉

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科目：高中化學 來源： 題型：多選題

20．下列關于CO2和SO2氣體的說法不正確的是（　�。�
A．與足量的澄清石灰水反應的現象不同
B．通入BaCl 2溶液時現象相同
C．通入Ba（NO3）₂溶液時現象相同
D．通入石蕊溶液時現象相同

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

10．如下圖裝置所示，是用氫氧燃料電池乙進行的某電解實驗：


（1）在電池乙工作時：
①若用固體Ca（HSO4）2為電解質傳遞H+，則電子由a極流出，H+向b極移動．（填“a”或“b”）
②b極上的電極反應式為：O2+4H++4e-=2H2O．
③外電路中，每轉移0.1mol電子，在a極消耗1.12L的H2（標準狀況下）．
（2）若電解池甲中X、Y都是惰性電極，電解液W是滴有酚酞的飽和NaCI溶液，則工作時：①X極上的電極反應式是2H++2e-=H2↑．
在X極附近觀察到的現象是溶液變紅．
②檢驗Y電極上氣體產物的方法是用潤濕的KI淀粉試紙接近Y極氣體產物，試紙變藍
證明產生Cl2．
③若甲中其它條件均不改變，只將電極Y換成鐵棒，可以制取Fe（OH）2沉淀（填化學式）．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

17．紐扣電池可用于計算器、電子表等的電源．有一種紐扣電池，其電極分別為Zn和Ag2O，以KOH溶液為電解質溶液，電池的總反應為Zn+Ag2O═2Ag+ZnO．關于該電池的敘述不正確的是（　�。�
A．作用時電子由Zn極經外電路流向Ag2O極，Zn是負極
B．使用時電子由Ag2O極經外電路流向Zn極，Ag2O是負極
C．正極的電極反應為Ag2O+2e-+H2O═2Ag+2OH-
D．Zn極發(fā)生氧化反應，Ag2O極發(fā)生還原反應

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

14．下列有關電化學裝置完全正確的是（　�。�
A．
鐵片鍍鋅		B．
模擬吸氧腐蝕		C．
銅鋅原電池		D．
電解法制氯氣

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

15．ClO2是一種安全、高效、強力殺菌劑，其性質如表：
色態(tài)溶于堿常溫常壓超過1Kpa、受熱或遇光
常溫氣體-59-11℃
紅黃色液體		生成亞氯酸鹽和氯酸鹽不穩(wěn)定爆炸
回答下列問題：
（1）由表可以看出：保存液態(tài)ClO2的條件是密封、低溫避光；
（2）工業(yè)用潮濕的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃時反應制取ClO2．某研究小組設計如圖1所示實驗裝置（略去部分裝置）制備ClO2．

①在燒瓶中先放入一定量的KClO3和草酸（H2C2O4），然后再加入足量的稀硫酸，加熱．反應后產物中有ClO2、CO2和一種酸式鹽，該酸式鹽的化學式為KHSO4．氧化劑與還原劑的物質的量之比為2：1．
②該實驗采取的加熱方式是水浴加熱，圖示裝置中除酒精燈、燒杯外，還缺少的一種必須的玻璃儀器是溫度計．
③A裝置用于吸收產生的二氧化氯，其中最好盛放b．（填標號）
a.60℃的溫水     b．冰水      c．飽和食鹽水
④B裝置中發(fā)生反應的離子方程式為2ClO2+2OH-=ClO3-+ClO2-+H2O．
⑤將二氧化氯溶液加入到硫化氫溶液中．設計實驗證明：溶液含SO42-：取少量所得溶液于試管中，加入少量用稀硝酸酸化過的氯化鋇溶液，出現白色沉淀．
（3）為測定A溶液中ClO2的含量．量取ClO2溶液10m L，稀釋成100m L試樣．量取10mL試樣進行了如圖2實驗：（已知：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI）
①步驟Ⅰ加足量的KI晶體，搖勻，需在暗處靜置30min．若不“在暗處靜置30min”，立即進行步驟Ⅱ，則消耗Na2S2O3的體積將偏�。ㄌ睢捌蟆�、“偏小”或“無影響”）
②若恰好消耗c mol•L-1Na2S2O3溶液的體積為VmL，則原ClO2溶液的濃度為13.5cVg•L-1（用含字母的代數式表示）

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