Question

（1）现有以下物质：
①CO₂ ②AlCl₃ ③NH₄Cl ④熔融Na₂CO₃⑤蔗糖 ⑥铜 ⑦BaSO₄ ⑧CH₃COOH ⑨NaOH溶液 ⑩液态HCl
其中属于强电解质的是

 

，属于弱电解质的是

 

，属于非电解质的是

 

，能导电的是

 

．（以上均填序号）
（2）双氧水（H₂O₂）和水都是极弱的电解质，但H₂O₂比H₂O更显酸性．若把H₂O₂看成是二元弱酸，请写出它在水中的电离方程式：

 

（只写一个）；写出H₂O₂与Ba（OH）₂作用形成正盐的化学方程式：

 

；
（3）写出氢氧燃料电池（碱性）负极的电极反应式：

 

；
（4）写出铁接触食盐水时吸氧腐蚀的正极的电极反应式：

 

；
（5）能实现反应2H₂O+Cu═Cu（OH）₂+H₂的装置为：

 

，其中Cu应位于

 

；
（6）电解CuSO₄溶液，当电解一段时间后，需要加入1mol CuO和1mol Cu（OH）₂能使溶液复原，则电解过程中转移的电子数为

 

N_A．
（7）Al-AgO电池可用作水下动力电源，其原理如图所示．该电池反应的化学方程式为：2Al+3AgO+2NaOH═2NaAlO₂+3Ag+H₂O，则下列说法正确的是

 

．
a．当电极上析出0.54g Ag时，电路中转移的电子为0.01mol
b．Al电极的反应式为：Al-3e^-═Al³⁺
c．溶液中的阴离子从负极向正极移动．

Answer 1

考点：电解原理,化学电源新型电池,电解质与非电解质,强电解质和弱电解质的概念

专题：电离平衡与溶液的pH专题,电化学专题

分析：（1）强电解质是在水溶液中或熔融状态下，能完全电离的电解质，包括强酸、强碱、活泼金属氧化物和大部分盐；
弱电解质是在水溶液中不能完全电离的电解质，包括弱酸、弱碱、水等；
非电解质是指：在熔融状态和水溶液中都不能导电的化合物，非电解质在熔融状态和水溶液中自身都不能离解出自由移动的离子；
能导电的物质必须有自由电子或离子，如金属单质或电解质溶液或熔融态电解质；
（2）过氧化氢是弱电解质，属于二元弱酸分步电离；H₂O₂与Ba（OH）₂作用生成过氧化钡和水；
（3）氢氧燃料电池（碱性）电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应；
（4）钢铁中含有碳、铁，根据原电池工作原理，碳作正极，铁作负极，弱酸性或中性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子；
（5）金属铜和水之间发生的反应是非自发的氧化还原反应，应设计成电解池，根据电解池的工作原理结合反应来选择电极材料；
（6）根据电解池的工作原理，要想让电解后的电解质复原，加入1mol CuO和1mol Cu（OH）₂后溶液与电解前相同，Cu（OH）₂从组成上可看成CuO?H₂O，所以实际上相当于加入的物质是2mol氧化铜和1mol水；利用电解遵循的原则是：出什么加什么来解答；
（7）由原电池总反应可知，原电池工作时Al被氧化，应为电池的负极，电极反应为Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，AgO被还原，应为原电池的正极，电极反应式为AgO+2e^-+H₂O=Ag+2OH^-，结合电极反应式和原理进行进行判断．

解答： 解：（1）在水溶液中或熔融状态下，能完全电离的电解质为强电解质，满足条件的有：②AlCl₃ ③NH₄Cl ④熔融Na₂CO₃⑦BaSO₄ ⑩液态HCl
在水溶液中不能完全电离的电解质为弱电解质，满足条件的有：⑧CH₃COOH；
在熔融状态和水溶液中都不能导电的化合物为非电解质，满足条件的有：①CO₂ ⑤蔗糖，
能导电的物质必须有自由电子或离子，满足条件的有：④熔融Na₂CO₃⑥铜⑨NaOH溶液；
故答案为：②③④⑦⑩；⑧；①⑤；④⑥⑨；
（2）过氧化氢是弱电解质，H₂O₂溶液显酸性属于二元弱酸，分歩电离，电离的方程式为：H₂O₂?H⁺+HO₂^- HO₂^-?H⁺+O₂^2-；H₂O₂与Ba（OH）₂作用生成过氧化钡和水，其反应的方程式为H₂O₂+Ba（OH）₂═BaO₂+2H₂O，
故答案为：H₂O₂?H⁺+HO₂^-；H₂O₂+Ba（OH）₂═BaO₂+2H₂O；
（3）氢氧燃料电池（碱性）电池中，负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，电极反应式为：H₂+2OH^--2e^-═2H₂O；
故答案为：H₂+2OH^--2e^-═2H₂O；
（4）弱酸性或中性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，正极反应式为O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；
故答案为：O₂+2H₂O+4e-═4OH^-；
（5）金属铜和水之间发生的反应是非自发的氧化还原反应，应设计成电解池，在反应Cu+2H₂O═Cu（OH）₂↓+H₂↑中，失电子的是金属铜，所以必须选择金属铜作阳极材料，其他导电的物质做阴极材料即可；
故答案为：电解池；阳极；
（6）加入1mol CuO和1mol Cu（OH）₂能使溶液复原，Cu（OH）₂从组成上可看成CuO?H₂O，所以实际上相当于加入的物质是2mol氧化铜和1mol水；根据“析出什么加入什么”的原则知，则阴极上析出氢气和铜，阴极上析出2mol铜转移电子个数=2mol×2×N_A/mol=4N_A，析出1mol氢气转移电子个数=mol×2×N_A/mol=2N_A，则所以电解过程中共转移电子数为6N_A；
故答案为：6；
（7）a．AgO中Ag的化合价为+2价，即生成1个银转移2个电子，当电极上析出0.54gAg即0.005mol时，电路中转移的电子为0.01mol，故a正确；
b．Al电极的反应式为：Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故b错误；
c．原电池中阴离子从正极向负极移动，故c错误．
故选：a．

点评：本题主要考查了电解质和非电解质、电解原理和原电池原理的运用，涉及方程式的书写，难度难度中等，注意概念的掌握．