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。
(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 |
(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)
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论及离子方程式 |
甲 溶液由无色变为橙色 溶液由无色变为橙色 乙 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 |
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. |
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