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        1. 銀鋅堿性蓄電池是一種可以反復(fù)充電、放電的裝置.電池放電時(shí)的反應(yīng)原理是:Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2現(xiàn)用該蓄電池電解c(NO3-)=6mol?L-1的KNO3和Cu(NO32的混合溶液500mL,當(dāng)通電一段時(shí)間后,兩極均收集到22.4L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)(電解池的電極均為石墨電極).
          回答下列問題:
          (1)銀鋅堿性蓄電池的正極反應(yīng)式為
          Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
          Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-

          (2)電解過程中,陽極反應(yīng)式為
          4OH--4e-=2H2O+O2
          4OH--4e-=2H2O+O2
          ;陰極反應(yīng)式為
          Cu2++2e-=Cu;2H++2e-=H2
          Cu2++2e-=Cu;2H++2e-=H2

          (3)上述電解過程中共轉(zhuǎn)移電子總數(shù)
          4NA
          4NA

          (4)電解得到的Cu的質(zhì)量為
          64g
          64g

          (5)原混合溶液中c(K+)為
          2mol?L-1
          2mol?L-1

          (6)電解后溶液中c(H+
          4mol/L(選填“<”“=”“>”).
          分析:(1)根據(jù)電池反應(yīng)式確定正極,正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng).
          (2)電解過程中,陽極上氫氧根離子放電生成氧氣;陰極上先是銅離子放電生成銅單質(zhì),后氫離子放電生成氫氣.
          (3)根據(jù)氧氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算轉(zhuǎn)移電子數(shù).
          (4)先根據(jù)電解過程中得失電子守恒計(jì)算析出銅時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù),再根據(jù)銅和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算銅的質(zhì)量.
          (5)根據(jù)溶液中陰陽離子所帶電荷相等計(jì)算鉀離子濃度.
          (6)根據(jù)生成氧氣的量計(jì)算氫氧根離子的物質(zhì)的量,根據(jù)氫氣的量計(jì)算氫離子的物質(zhì)的量,水電離出的氫離子和氫氧根離子個(gè)數(shù)相同,從而計(jì)算出溶液中氫離子的物質(zhì)的量,再結(jié)合物質(zhì)的量濃度公式計(jì)算氫離子濃度.
          解答:解:(1)該原電池中,較活潑的金屬鋅失電子作負(fù)極,氧化銀作正極,正極上氧化銀得電子和水反應(yīng)生成銀和氫氧根離子,電極反應(yīng)式為:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
          故答案為:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
          (2)電解過程中,陽極上氫氧根放電生成氧氣和水,4OH--4e-=2H2O+O2↑;陰極上先是銅離子放電生成銅,當(dāng)銅離子完全析出時(shí),氫離子放電生成氫氣,電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2(或4H2O+4e-=2H2+4OH-).
          故答案為:4OH--4e-=2H2O+O2↑;Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2(或4H2O+4e-=2H2+4OH-).
          (3)電解過程中,陽極上失電子,陰極上得電子,根據(jù)氧氣與轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算.
          設(shè)轉(zhuǎn)移電子為X.
          4OH--4e-=2H2O+O2↑;
             4NA    22.4L
             X     22.4L    
          X=4NA
          故答案為4NA
          (4)氫氧根離子失去4NA 電子析出22.4L氧氣轉(zhuǎn)移電子,氫離子得到2NA電子析出22.4L氫氣,所以銅離子得到2NA
          電子析出銅單質(zhì).
          設(shè)銅單質(zhì)的質(zhì)量是y.
          Cu2++2e-=Cu 
             2NA  64g
             2NA y
           y=64g.
          故答案為64g.
          (5)銅的質(zhì)量是64g,其物質(zhì)的量是1mol,則C(Cu2+)=
          1mol
          0.5L
          =2mol/L,c(NO3-)=6mol?L-1;設(shè)鉀離子的物質(zhì)的量濃度為z,根據(jù)溶液呈電中性,溶液中陰陽離子所帶電量相等得,2C(Cu2+)+C(K+)=c(NO3-),所以
          C(K+)=c(NO3-)-2C(Cu2+)=2mol/L.
          故答案為:2 mol?L-1
          (6)根據(jù)4OH--4e-=2H2O+O2↑知,生成22.4L氧氣需要?dú)溲醺x子4mol,根據(jù)2H++2e-=H2↑知,生成22.4L氫氣需要?dú)潆x子2mol,水電離出的氫離子和氫氧根離子個(gè)數(shù)相同,所以溶液中氫離子的物質(zhì)的量是2mol,電解過程中溶液的體積減小,所以c(H+)>
          2mol
          0.5L
          =4mol/L.
          故答案為>.
          點(diǎn)評:本題考查了電解原理和原電池原理,難度不大,注意電極反應(yīng)式的書寫,為易錯(cuò)點(diǎn).
          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          (2009?宿遷模擬)銀鋅堿性蓄電池是一種可以反復(fù)充電、放電的裝置.電池放電時(shí)的反應(yīng)原理是:
          Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2
          現(xiàn)用該蓄電池電解含有0.04mol CuSO4和0.04mol NaCl的混合溶液400mL,工作一段時(shí)間后測得蓄電池消耗了0.72g H2O(電解池的電極均為惰性電極).列敘述不正確的是( 。

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          銀鋅堿性蓄電池是一種可以反復(fù)充電、放電的裝置.電池反應(yīng)是:2Ag+Zn(OH)2
          充電
          放電
          Zn+Ag2O+H2O
          假如此種蓄電池分別用來電解下列兩種溶液,工作一段時(shí)間后蓄電池都分別消耗0.72gH2O(電解池的電極均為惰性電極).回答:
          (1)電解M(NO3x溶液時(shí),某一極增加了agM,則金屬M(fèi)的相對原子質(zhì)量為
           
          (用a、x表示);
          (2)電解含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400ml,則陽極產(chǎn)生的氣體是
           
          升(標(biāo)準(zhǔn)狀況);此時(shí)溶液的pH=
           
          (假設(shè)電解后溶液體積不變)

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

          銀鋅堿性蓄電池是一種可以反復(fù)充電、放電的裝置.電池放電時(shí)的反應(yīng)原理是:Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2
          精英家教網(wǎng)
          現(xiàn)用該蓄電池電解c(NO3-)=6mol?L-1的KNO3和Cu(NO32的混合溶液500mL,當(dāng)通電一段時(shí)間后,兩極均收集到22.4L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)(電解池的電極均為石墨電極).
          回答下列問題:
          (1)銀鋅堿性蓄電池的正極反應(yīng)式為______.
          (2)電解過程中,陽極反應(yīng)式為______;陰極反應(yīng)式為______.
          (3)上述電解過程中共轉(zhuǎn)移電子總數(shù)______.
          (4)電解得到的Cu的質(zhì)量為______.
          (5)原混合溶液中c(K+)為______.
          (6)電解后溶液中c(H+)______4mol/L(選填“<”“=”“>”).

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          科目:高中化學(xué) 來源:2009年江蘇省宿遷市高考化學(xué)模擬試卷(一)(解析版) 題型:選擇題

          銀鋅堿性蓄電池是一種可以反復(fù)充電、放電的裝置.電池放電時(shí)的反應(yīng)原理是:
          Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2
          現(xiàn)用該蓄電池電解含有0.04mol CuSO4和0.04mol NaCl的混合溶液400mL,工作一段時(shí)間后測得蓄電池消耗了0.72g H2O(電解池的電極均為惰性電極).列敘述不正確的是( )
          A.該電池負(fù)極反應(yīng)為Ag2O+H2O+2e-═2Ag+2OH-
          B.陽極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為0.448 L
          C.陰極析出銅為2.56g
          D.電解后溶液的 pH=1(溶液的體積變化忽略不計(jì))

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