28. 锌极 铜极 (2) a极: b极: 反应 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

理论上任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。如使用锌电极、铜电极、橙子(酸性介质)设计如下水果电池。

  

(1)现有如下材料设计类似的水果电池,并使电流计发生明显偏转。(不考虑空气参与)

酸性水果:柠檬、柑橘、橙子等

碱性水果:柿子、葡萄等

电极:A.镁条、B.铝片、C.铜片、D.碳棒。

①若选择酸性水果组装水果电池,负极材料可以是:        (填所有可能的电极选项编号)

正极反应式为:                                                     

②若选择碱性水果组装水果电池,正极材料可以是:        (填所有可能的电极选项编号)

(2)原电池的电解质溶液也可以呈中性,例如为海洋中的航行灯提供电能的就是由铝、空气、海水构成的原电池,该电池总反应为4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,写出该电池的正极反应式                          

(3)电子表和电子计算器中所用的是纽扣式微型银锌电池,其电极分别为Ag2O和Zn,电解质为KOH溶液,工作时电池总反应为Ag2O+Zn +H2O = 2Ag+Zn(OH)2。工作时电池正极区的pH____________(填“增大”、“减小”或“不变”);当外电路中通过1.8 NA个电子,理论上消耗的锌的质量___________克。

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(12分)(1)从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应:2H2 + O2 = H2O。 已知该反应为放热反应,下图能正确表示该反应中能量变化的是________。

从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。化学键的键能如下表:  

化学键
H—H
O=O
H—O
键能kJ/mol
436
496
463
则生成1mol水可以放出热量      kJ
(2)原电池可将化学能转化为电能。若Fe、Cu和浓硝酸构成原电池,负极是    (填“Cu”或“Fe”); 若Zn、Ag和稀盐酸构成原电池,正极发生       反应(填“氧化”或“还原”),电解质溶液中阳离子移向    极(填“正”或“负”)。质量相同的铜棒和锌棒用导线连接后插入CuSO4溶液中,一段时间后,取出洗净、干燥、称量,二者质量差为12.9 g。则导线中通过的电子的物质的量是      mol。
(3)一定温度下,将3 molA气体和1mol B气体通入一容积固定为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g),反应1min时测得剩余1.8molA,C的浓度为0.4mol/L,则1min内,B的平均反应速率为       ;X为         。若反应经2min达到平衡,平衡时C的浓度     0.8mol/L(填“大于,小于或等于”)。若已知达平衡时,该容器内混合气体总压强为p,混合气体起始压强为p0。请用p0、p来表示达平衡时反应物A的转化率为         

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化学变化中既有物质变化,也有能量变化,研究化学反应有利于指导工业生产.下列是常见的化学反应:①电解熔融氯化钠 ②氮气与氢气合成氨气 ③锌与稀硫酸反应 ④煅烧石灰石.
(1)从不同角度可以对上述反应进行分类:从反应前后能量变化角度看上述反应属于放热反应的是
②③
②③
(填序号,下同);从有无电子转移角度看上述反应属于非氧化还原反应的是
;从反应前后物质种类的变化角度看,①和④均属于
分解
分解
反应;①和②在变化过程中断裂的化学键类型分别为
离子键
离子键
共价键
共价键

(2)反应③在实验室中用于制备氢气,要提高生成氢气的速率下列措施合理的是
c
c

a.加入硝酸,增大氢离子的浓度     b.用浓硫酸代替稀硫酸
c.加入少量铜粉                   d.将稀硫酸的体积加倍.
反应③可以设计成原电池反应,其中负极上反应的物质是
,电子流向
极.
(3)反应②是可逆反应,常应用于工业生产,升高温度正反应速率
增大
增大
(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),逆反应速率
增大
增大
;请列举一项该反应达到平衡的标志
正反应速率等于逆反应速率
正反应速率等于逆反应速率

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(12分)⑴有人研究证明:使用氯气作自来水消毒剂,氯气会与水中有机物反应,生成如CHCl3等物质,这些物质可能是潜在的致癌致畸物质。目前人们已研发多种饮用水的新型消毒剂。下列物质不能作自来水消毒剂的是             (填序号)。

A.硫酸铜      B.二氧化氯      C.臭氧      D.硫酸亚铁

⑵高铁(VI)酸盐(如Na2FeO4)是新一代水处理剂。其制备方法有:次氯酸盐氧化法(湿法)和高温过氧化物法(干法)等。湿法是在碱性溶液中用次氯酸盐氧化铁(III)盐,写出该法的离子方程式:

                                                   

⑶用高铁(VI)酸盐设计的高铁(VI)电池是一种新型可充电电池,电解质溶液为KOH溶液,放电时的总反应:3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH­)2+2Fe(OH)3+4KOH

①写出正极发生的电极反应式:                              

②用高铁(VI)电池作电源,以Fe作阳极,以Cu作阴极,对足量KOH溶液进行电解,当电池中有0.2molK2FeO4反应时,则在电解池中生成H2         L(标准状况)。

③下表列出了某厂排放的含锌废水中的含量及国家环保标准值的有关数据:

某厂含锌废水水质

国家环保标准值

Zn2浓度/(mg·L-1)

≤800

≤3.9

pH

1~5

6~9

该厂只用调节pH处理废水,当调整为pH=7时,此时废水中Zn2的浓度为               mg/L,

              (填“符合”或“不符合”)国家环保标准。(常温下,Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17

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甲同学拟通过实验探究同主族元素性质的递变规律,以及影响化学反应速率的因素.其设计的实验方案如下,请你帮他填写完整,并做出评价.
实验室提供的试剂:锌块、锌粉、铁条、铁粉、铜条、NaBr溶液、NaI溶液、新制的氯水、1mol/盐酸、3mol/L的盐酸
(1)探究同主族元素性质的递变规律
实验步骤 实验现象 实验结论及离子方程式
溶液由无色变为橙色
溶液由无色变为橙色

溶液由无色变为黄色
溶液由无色变为黄色
离子方程式
甲:
2Br-+Cl2═Br2+2Cl-
2Br-+Cl2═Br2+2Cl-

乙:
2I-+Cl2═2Cl-+I2
2I-+Cl2═2Cl-+I2

结论:卤素单质的氧化强到弱的顺序为Cl2>Br2>I2
【评价】甲同学设计的实验方案的合理性是
B
B
(填序号)
A.非常合理B.部分合理C.完全不合理
【补充和完善】上一项若填A,则此项不用再作答,若填B或C,则完成实验还需要的试剂是
溴水
溴水

(2)探究影响化学反应速率的因素
实验步骤 实验现象 实验依据和结论

3mL1mol/L    3mL3mol/L
盐酸           盐酸
(金属质量相同,盐酸均过量)
均有气体生成,锌粉先消失,锌块后消失 因为乙试管中的反应更快,所以反应物浓度越大,反应速率越快.
甲同学所得实验依据和结论有明显问题,问题是
锌粉的表面积大,也能加快反应速率
锌粉的表面积大,也能加快反应速率

(3)请你利用原电池原理,设计实验,比较铜和铁的金属活动性.画出实验装置图,标出正负极、电子流动方向,写出电极反应式.
装置图

电极反应式
负极:Fe-2e-═Fe2+
负极:Fe-2e-═Fe2+

正极:2H++2e-═H2
正极:2H++2e-═H2

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