根据铜锌原电池示意图,回答下列问题:
(1)锌为 极,电极反应式为 ;铜为 极,电极反应 为 ,原电池总离子反应式是 。
(2)若以该电池作为电源,以石墨碳棒为电极电解CuCl2溶液,在电池的工作过程中,Zn极质量变化了3.25g,则Cu极质量 (填“增加”、“不变”或“减少”);电子从电池的锌极沿导线流向电解池的 (填“阴极”或“阳极”,下同);在电解池中Cu2+向 移动,在该电极上析出铜的质量为 g。
(正、负极每空1分,其余每空2分)
(1)负 , Zn-2e-==Zn2+,正, 2H++2e-==H2↑, Zn+2H+==Zn2++H2↑;
(2) 不变,阴极、阴极,3.2
解析试题分析:(1)在原电池中较活泼的金属作负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极上,所以溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。正极得到电子,发生还原反应。锌比铜活泼,锌负极,反应式为Zn-2e-==Zn2+。铜时正极,溶液中的氢离子在正极得到电子,反应式为2H++2e-==H2↑。正负极反应式相加就是总反应式,即Zn+2H+==Zn2++H2↑。
(2)由于正极是氢离子得到电子,所以铜电极质量是不变的。和电源负极相连的是电解池的阴极,即电子从电池的锌极沿导线流向电解池的阴极,所以溶液中的阳离子向阴极移动,即铜离子在阴极放电形成铜,根据电子的得失守恒可知,形成铜的质量是。
考点:该题考查原电池原理的运用和相关计算。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
电解是最强有力的氧化还原手段,在化工生产中有着重要的应用。请回答下列问题:
(1)以铜为阳极,以石墨为阴极,用NaCl溶液作电解液进行电解,得到半导体材料Cu2O和一种清洁能源,则阳极反应式为__________________,阴极反应式为________。
(2)某同学设计如图所示的装置探究金属的腐蚀情况。下列判断合理的是____________(填序号)。
a.②区铜片上有气泡产生
b.③区铁片的电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑
c.最先观察到变成红色的区域是②区
d.②区和④区中铜片的质量均不发生变化
(3)最新研究发现,用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水的工艺具有流程简单、能耗较低等优点,其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应生成乙醇和乙酸,总反应式为2CH3CHO+H2OCH3CH2OH+CH3COOH
实验室中,以一定浓度的乙醛?Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的处理过程,其装置如图所示。
①若以甲烷碱性燃料电池为直流电源,则燃料电池中b极应通入__________(填化学式),电极反应式为____________________。电解过程中,阴极区Na2SO4的物质的量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②在实际工艺处理中,阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1 m3乙醛含量为3 000 mg·L-1的废水,可得到乙醇________kg(计算结果保留小数点后一位)。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(1)用FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的化学方程式为: ;若将该反应设计成如图的原电池,请在图中完成标注。
(2)实验证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,现有下列反应:
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H>0;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H<0 ;
③NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1) △H<0 。
上述反应可以设计成原电池的是 (填序号),如若以KOH溶液为电解质溶液,依据所选反应设计的原电池其负极反应为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
安徽凹山铁矿坐落在马鞍山境内,矿床属于陆相火山一侵入岩型铁矿床,俗称“玢岩型”铁矿,是马钢重要的矿区之一。铁矿中被称为红帘石的铁矿含锰量高,锰是冶炼锰钢的重要原料。红帘石主要成分有磁铁矿Fe3O4、菱铁矿FeCO3、锰矿(MnO2和MnCO3)石棉Mg3Si3O7(OH)4等。工业上将红帘石处理后运用阴离子膜电解法的新技术提取金属锰并制的绿色高效水处理剂(K2FeO4)。工业流程如下:
(1)工业上为提高稀硫酸浸取效率一般采取的措施是(任意写两种方法)
① ②
(2)石棉化学式为Mg3Si3O7(OH)4也可以表示成氧化物形式,氧化物表达式为 。
(3)已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表:
离子 | Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Mn2+ | Mg2+ |
开始沉淀的pH | 2.7 | 3.7 | 7.0 | 7.8 | 9.3 |
完全沉淀的pH | 3.7 | 4.7 | 9.6 | 9.8 | 10.8 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
某反应中反应物与生成物有:FeCl2、FeCl3、CuCl2、Cu。
(1)将上述反应设计成的原电池如图甲所示,请回答下列问题:
①图中X溶液是_____________________________;
②石墨电极上发生的电极反应式为__________________________________________;
③原电池工作时,盐桥中的____________(填“K+”或“Cl-”)不断进入X溶液中。
(2)将上述反应设计成的电解池如图乙所示,乙烧杯中金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量的变化关系如图丙,请回答下列问题:
①M是__________极;
②图丙中的②线是______________的变化。
③当电子转移为2 mol时,向乙烧杯中加入________ L 5 mol·L-1 NaOH溶液才能使所有的金属阳离子沉淀完全。
(3)铁的重要化合物高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型饮用水消毒剂,具有很多优点。
①高铁酸钠生产方法之一是电解法,其原理为Fe+2NaOH+2H2O=Na2FeO4+3H2↑,则电解时阳极的电极反应式是__________________________________。
②高铁酸钠生产方法之二是在强碱性介质中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和水,该反应的离子方程式为_______________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如下图,回答下列问题:
(1)电极X的材料是 ,电解质溶液Y是 。
(2)银电极为电池的 极。
(3)盐桥中阳离子向 移动(填“左 ”或“右”)。
(4)外电路中电子是从 (填电极材料名称,下同)电极流向 电极。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
某中学课外兴趣小组用惰性电极电解饱和食盐水(含少量Mg2+)作系列探究,装置如图所示:
(1)电解时,甲同学发现电极a附近溶液出现浑浊,请用离子方程式表示原因:
___________________________________________________________________________________。
(2)一段时间后,你认为C中溶液可能出现的现象是_________________________________,请用离
子方程式表示原因______________________________________________________。
(3)随着反应的进行,兴趣小组的同学们都特别注意到D中溶液红色逐渐褪去。他们对溶液红色褪去主要原因提出了如下假设,请你完成假设二。
假设一:B中逸出气体与水反应生成的物质有强氧化性,使红色逐渐褪去;
假设二:______________________________________________________________________。
(4)请你设计实验验证上述假设一,写出实验步骤及结论:_____________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(8分)I.炒过菜的铁锅未及时洗净,不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。请回答:
(1)铁锅的锈蚀是 腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)。
(2)写出铁锅腐蚀正极的电极反应式: 。
II.(1)某同学运用所学知识,自选材料设计实验,实现了在通常条件下不能发生的反应:Cu+H2SO4(稀)=CuSO4+H2↑。
请你在方框内画出能够实现这一反应的装置图。
(2)某同学在做一定条件下铜与稀硫酸的反应实验时,看到碳棒上有气泡产生,但铜棒却没有被腐蚀。请你分析其原因: 。
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科目:高中化学 来源: 题型:问答题
二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的清洁燃料气,其储运、燃烧安全性、理论燃烧温度等性能指标均优于液化石油气,也可用作燃烧电池的燃料,具有很好的好展前景。
(1)已知H2、CO和CH3OCH3的燃烧热(ΔH)分别为-285.5kJ/mol、-283kJ/mol和-1460.0 kJ/mol,则工业上利用水煤气成分按1:1合成二甲醚的热化学方程式为: 。
(2)工业上采用电浮远凝聚法处理污水时,保持污水的pH在5.0,通过电解生成Fe(OH)3胶体,吸附不溶性杂质,同时利用阴极产生的H2,将悬浮物带到水面,利于除去。实验室以二甲醚燃料电池模拟该方法设计的装置如下图所示:
①乙装置以熔融碳酸盐为电解质,稀土金属材料为电极。写出该燃料电池的正极电极反应式 ;下列物质可用做电池熔融碳酸盐的是 。
A.MgCO3 B.Na2CO3 C.NaHCO3 D.(NH4)2CO3
②写出甲装置中阳极产物离子生成Fe(OH)3沉淀的离子方程式 。
③已知常温下Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,电解一段时间后,甲装置中c(Fe3+)= 。
④已知:H2S的电离平衡常数:K1=9.1×10-8、K2=1.1×10-12;H2CO3的电离平衡常数:K1=4.31×10-7、K2=5.61×10-11。测得电极上转移电子为0.24mol时,将乙装置中生成的CO2通入200mL 0.2mol/L的Na2S溶液中,下列选项正确的是
A.发生反应的离子方程式为:CO2+S2-+H2O=CO32-+H2S
B.发生反应的离子方程式为:CO2+S2-+H2O=HCO3-+HS-
C.c(Na+)=2[c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)]
D.c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+2c(S2-)+c(OH-)
E.c(Na+)>c(HCO3-)>c(HS-)>c(OH-)
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