(6分)由Zn—Cu—H2SO4组成的原电池,工作一段时间后,锌片的质量减少了6.5g。求:
(1)原电池生成氢气_______L(标准状况)。
(2)已知:1mol氢气完全燃烧放出285.8kJ的热量。将(1)中获得的氢气燃烧,可以得到_________kJ的热量。
(3)若起始时刻两电极质量相等,将电解质溶液改为硫酸铜溶液,当电池输出相同的电量时,电池两极的质量差为__________g。
(1)2.24(2)28.58(3)12.9
解析试题分析:(1)Zn—Cu—H2SO4组成的原电池电池反应为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 ↑,参加反应的锌的物质的量与生成氢气的物质的量相等,即n(H2)="n(Zn)=" 6.5g/65g/mol=0.1mol,标准状况下的体积为2.24L;(2)根据题意知,1mol氢气完全燃烧放出285.8kJ的热量,则0.1mol氢气完全燃烧放出28.58kJ;(3)当电解质溶液改为硫酸铜溶液时,电池反应为:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,参加反应的锌的物质的量与生成铜的物质的量相等,即n(Zn)="n(Cu)=" 6.5g/65g/mol=0.1mol,析出铜的质量为6.4g,两个电极的差为减少的锌的质量与析出铜质量的和,两个电极的质量差=6.5g+6.4g=12.9g。
考点:考查原电池原理及相关计算。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
工业上生产氯气常用电解槽中电解饱和食盐水,为了避免电解产物之间发生反应,常用阳离子交换膜将电解槽隔成两部分。下图(左图)为电解槽的示意图。
(1)这种阳离子交换膜,只允许溶液中的 通过。(填下列微粒的编号)
①H2 ②Cl2 ③H+ ④Cl- ⑤Na+ ⑥OH-
(2)写出在电解过程中发生的电极方程式阳极: 。
(3)已知某电解槽每小时加入10%的氢氧化钠溶液10kg,每小时能收集到标况下的氢气896L,而且两边的水不能自由流通。则理论上计算,电解后流出的氢氧化钠溶液的质量分数为 。
(4)某化学课外兴趣小组设计了用电解法制取乙醇钠的工业方法,所用的电解槽如上右图所示,设计要求:①所用的交换膜不能让分子自由通过;②电解过程中消耗的原料是氢氧化钠和乙醇。回答下列问题:
①写出在电解过程中发生的电极方程式
阴极: 。
②最后从乙醇钠的乙醇溶液中分离得到纯净乙醇钠固体的方法是: 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
如图为相互串联的甲乙两电解池
试回答:
(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,则B是 极,材料是 ,A电极反应为 。
(2)乙池中若滴入少量石蕊试液,电解一段时间后Fe极附近呈 色.
(3)若甲池为电解精炼铜,阴极增重6.4g,则:乙池中阳极放出的气体在标准状况下的体积为 ;若此时乙池剩余液体为400 mL,则电解后得到碱液的物质的量浓度为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:问答题
A、J是日常生活中常见的两种金属,这两种金属和NaOH组成原电池,A作负极;F常温下是气体单质,各物质有以下的转化关系(部分产物及条件略去)。
请回答以下问题:
(1)写出该原电池的总反应方程式_____________________。
(2)写出②的化学方程_________________。
(3)常温时pH=12的C溶液中,溶质的阳离子与溶质的阴离子浓度之差为 。(写出计算式)
(4)若③中J的氧化物为磁性氧化物,且每生成1mol J放出Q kJ的热量,请写出A→J反应的热化学方程式 。
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科目:高中化学 来源: 题型:问答题
CuCl2溶液中的铜主要以Cu(H2O)42+、CuCl42-形式存在,它们间有如下转化关系:Cu(H2O)42+(蓝色)+4Cl-CuCl42-(黄色)+4H2O;电解不同浓度的CuCl2溶液,均可看做Cu2+、Cl-直接放电。下图为电解浓度较大CuCl2溶液的装置,实验开始后,观察到丙中的KI-淀粉溶液慢慢变蓝。回答下列问题:
(1)甲电极的电极反应式为_________________。
(2)丙中溶液变蓝是乙电极产物与KI反应导致的,该反应的化学方程式为___。
(3)随电解的不断进行,U型管中溶液的颜色变化为__________;
A.由黄色变为浅蓝色 B.由蓝色变为浅黄色
溶液颜色变化的原因是_________________。
(4)当电解到一定程度,甲电极附近出现蓝色Cu(OH)2絮状物。经测甲电极附近溶液的pH=a,此时甲电极附近溶液中c(Cu2+)=______ mol·L-1。(已知:Cu(OH)2的Ksp=2.2×10-20)
(5)电解较长时间后,丙中溶液的蓝色又会褪去,这是因为乙电极产物进一步将I2氧化为IO3-,该反应的离子方程式为_____________。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
某同学在探究废干电池内的黑色固体回收利用时,进行如图所示实验:
查阅教材可知,普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。请回答以下问题:
(1)操作①的名称是 ;
(2)操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、 、泥三角和三脚架;操作③灼烧滤渣中的黑色固体时,产生一种无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,由此推测灼烧前的滤渣中存在的物质有 。
(3)往操作④的试管中加入操作③灼烧后所得黑色固体,试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体,据此可初步认定灼烧后的黑色固体为 , 操作④相关的化学方程式为 。
(4)该同学要对滤液的成分进行检验,以确认是否含有NH4+,该同学取少许滤液于试管中 (填写操作与现象),则证实滤液中含有NH4+。
(5)该同学利用在废旧干电池中回收的Zn片和石墨电极,设计一个原电池实验,比较铜与锌的金属活动性强弱。
限用材料:铜片、锌片、石墨电极、稀硫酸、CuSO4溶液、ZnSO4溶液;
限用仪器:直流电源、电流计、导线、烧杯、试管、盐桥等中学化学常见的药品和仪器
请画出实验装置图,并作相应标注,同时写出正极方程式 。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
碘酸钾(KIO3)晶体是我国规定的食盐加碘剂。它通常是以碘为原料与过量KOH溶液通过下列反应制得:3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,再将KI和KIO3的混合溶液电解,将其中的I―转化为IO3―,装置如图。
(1)在反应3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(2)电解前,将KI和KIO3混合溶液加入阳极区;将氢氧化钾溶液加入阴极区。电解槽用水冷却。电解时,阳极上的电极反应 ;阴极上得到的气体产物为 ;
(3)某同学查资料获知:KIO3在酸性介质中与碘化物作用生成单质碘,该反应的离子反应方程式为 ,为确定电解是否完成,需检验阳极区电解液中是否含有I―,该同学选用淀粉溶液和稀硫酸进行实验,其它仪器及用品自选,请完成其方案:
实验操作 | 现象及结论 |
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