2.已知反应AsO₄^3-+2I^-+2H⁺⇌AsO₃^3-+I₂⁺H₂O是可逆反应。现设计图4-10所示的实验装置，进行下述操作：(Ⅰ)向B烧杯中逐滴加入浓盐酸，　　 发现微安表指针偏转；(Ⅱ)改向B烧杯中滴入40%的NaOH溶液，发现微安表指针向相反方向偏转。试回答下列问题：

　　 (1)两次操作过程中指针为什么会发生偏转? _________________________________。

　　 (2)两次操作过程中指钊偏转方向为什么相反?试用化学平衡移动原理解释。___________。

　　 (3)(Ⅰ)操作过程中，C₁棒上发生的电极反应式为____________________________________________。

(4)(Ⅱ)操作过程中，C₂棒上发生的电极反应式为______________________。

答案：(1)当加入酸或碱时，化学平衡移动使化学能转化为电能

(2)当向B中加入盐酸时，化学平衡右移，I^-失电子，C₁为负极，电子由C₁经导线流人C₂；当向B中加入NaOH时，化学平衡左移，A sO₃^3-失电子，C₂为负极，电子由C₂经导线流人C₁，故两次操作微安表指针偏移方向相反

(3)2I^--2 e^-=2e^-=I₂　　 (4)AsO₃^3-+2OH^--2e^-=AsO₄^3-+H₂O

1.A、B、C、D是四种短周期元素，它们的原于序数依次增大，其中A、C及B、D分别为同族元素；又知B、D两元素原子核中质子数之和是A、C两元素原子核中质子数之和的2倍；四种元素所形成的单质中有两种是气体，两种是固体。

　　 (1)写出由B、C两种元素所形成的原子个数比为1：1的化合物的电子式___________，其晶体中存在的化学键的种类有___________。

　　 (2)写出两种均由A、B、C、D四种元素所组成的化合物的化学式___________，这两种化合物的水溶液发生离子反应的方程式为___________。

　　 (3)用A元素的单质和B元素的单质可制成新型的化学电源，已在美国阿波罗宇宙飞船中使用。其构造如图4-9所示。两个电极均由多孔性炭制成,通人气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电。

　　 　①a是___________极，电极反应式为___________；

　 　　②b是___________极，电极反应式为___________；

(4)已知每生成1mol的液态A₂B放出286kJ的热量。又知该电池发1度电能生成350g的A₂B，则该电池的能量转化率为___________。

答案：(1)Na⁺[]^2-Na⁺；离子键，非极性共价键

(2)NaHSO₃、NaHSO₄；HSO₃^-+H⁺=H₂O+SO₂↑

(3)①负；2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O；

②正；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

(4)1度电即3600kJ

能量转化率=3600kJ÷(×286kj／mol)=64.7%

14.有一硝酸盐晶体的化学式为M(NO₃)x·nH₂O，经测定其摩尔质量为242g／mol，取1.21g此晶体溶于水，配制成100mL溶液，将其置于电解槽中用惰性电极进行电解，当有0.01mol电子通过电极时，溶液中的全部金属离子都在电极上析出，经测定阴极增重0.32g，求：

　　 (1)L21g此晶体是多少摩?x值是多少?

　　 (2)金属M的相对原子质量和n值。

(3)如果电解过程中溶液的体积不变，计算电解后溶液的pH。

答案：(1)0.005mol；x=2　　 (2)64；n=3　　 (3)pH=1

拓展练习

13.剪约6cm长、2cm宽的铝片、铜片各一片，分别用接线柱平行地固定在一块塑料板上(间隔2cm)。将Cu片和Al片分别与电流表的“+”、“-”端连接，电流表指针调到中间位置。取两个小烧杯，在一个烧杯中注入40mL浓硝酸，在另一烧杯中注入40mL0.5mol／L的稀H₂SO₄。试回答下列问题：

　　 (1)两电极同时插入稀H₂SO₄中，电流计指针偏向___________极(填“铝”或“铜”)，铝片上的电极反应式为___________；

(2)两电极同时插入浓HNO₃，电流计指针偏向___________极(填“铝”或“铜”)，此时铝是m极(填“正”或“负”)，铝片上的电极反应式为___________。

答案：(1)铝；Al-3e^-=A1³⁺　 (2)铜；正；NO₃^-+4H⁺+3e^-=NO+2H₂O(Al钝化)

12.富有经验的木工在向木器钉铁钉时，习惯用口水把铁钉尖部润湿，然后钉入木器，其目的有两个，一是___________，二是______________________。

　　 答案：起润滑作用，有利于铁钉的钉人；加速铁钉的生锈，使铁钉不易脱落

11.有人设计以铂和锌为电极材料，埋入人体内做某种心脏病人的心脏起搏器的能源，它依靠人体内血液中有一定浓度的O₂和H₂O进行工作，其正极材料是___________，电极反应式为___________；负极材料是___________，电极反应式为___________。

　　 答案：Pt；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；Zn；Zn-2e^-=Zn²⁺

10.(1)如今有2H₂+O₂2H₂O反应，构成燃料电池，则负极通的气体应是___________，正极通的气体应是___________，电极反应式分别为______________________ 。

　　 (2)如把KOH改为稀H₂SO₄作电解质，则电极反应式分别为___________；(1)和(2)的电解液不同，反应进行后，其溶液的pH各有何变化?___________。

(3)如把H₂改为甲烷，KOH作导电物质，则电极反应式为______________________。

答案：(1)H₂；O₂；负极：2H₂+4OH^‑-4e^-=4H₂O，正极：O₂+2H₂O+4e^-=4OH_-

(2)负极：2H₂-4e^-=4H⁺，正极：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；(1)变小(2)变大

(3)负极：CH₄+100H^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，正极：2O₂+4H₂O+8e^-=8OH^-

9.我国首先研制的以铝___________空气___________海水电池为能源的新型航标灯已研制成功。这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液，靠空气中的O₂使铝不断氧化而源源产生电流，只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的闪光，其能量比干电池高20-50倍。试推断这种新型电源的基本结构：___________是负极，___________是正极，电极反应式为______________________。

答案：铝；铁或碳；负极：4Al-12e^-=4A1³⁺，正极：3O₂+12e_-+6H₂O=12OH^-

8.将锌片和碳棒连接，浸入NH₄Cl溶液中，也可以产生电流，此时正极为___________，电极反应式为 ___________，负极为___________，电极反应式为___________。

　　 答案：C；2H⁺+2e^-=H₂；Zn；Zn^-2e^-：Zn²⁺

7.一种以多孔铂片作电极，以KOH溶液为电解质溶液的CH₄燃料电池中，两极发生的电化学反应：R极：CH₄-8e^-+100H^-→CO₃^2-+7H₂O；S极：2O₂+8e^-+4H₂O=8OH^-，下列关于CH₄燃料电池的各项叙述中肯定不正确的是(　　 )。

　　 A.通人CH₄的R极是电池的正极，发生氧化反应；通人O₂的S极是电池的负极，发生还原反应

　　 B.该燃料电池每通入2.8L(标准状况下)甲烷时，将有1.0mol的电子产生

　　 C.该燃料电池属于碱性电池，在使用过程中KOH的物质的量保持不变

D.该燃料电池在使用过程中，在S极附近的pH将会升高

答案：C