某化學興趣小組為了探究鋁電極在原電池中的作用,設(shè)計并進行了以下一系列實驗,實驗結(jié)果記錄如下:
編號 | 電極材料 | 電解質(zhì)溶液 | 電流計指針偏轉(zhuǎn)方向 |
1 | Al、Mg | 稀鹽酸 | 偏向Al |
2 | Al、Cu | 稀鹽酸 | 偏向Cu |
3 | Al、C(石墨) | 稀鹽酸 | 偏向石墨 |
4 | Al、Mg | 氫氧化鈉溶液 | 偏向Mg |
5 | Al、Zn | 濃硝酸 | 偏向Al |
試根據(jù)上表中的實驗現(xiàn)象回答下列問題:
(1)實驗1、2中Al所作的電極(正極或負極)是否相同(填“是”或“否”)?________。
(2)對實驗3完成下列填空:
①鋁為________極,電極反應(yīng)式:______________________。
②石墨為________極,電極反應(yīng)式:_____________________。
③電池總反應(yīng)式:_____________________________________。
(3)實驗4中鋁作負極還是正極________,理由是______________________________。寫出鋁電極的電極反應(yīng)式:__________________________________________________。
(4)解釋實驗5中電流計指針偏向鋁的原因:__________________________________________________。
(5)根據(jù)實驗結(jié)果總結(jié)出影響鋁在原電池中作正極或負極的因素:____________________________________________。
解析 在原電池中,相對較活潑的金屬材料作負極。在稀鹽酸中的活動性Mg>Al、Al>Cu。由實驗1和2可知,原電池中電流計指針是偏向正極。 在實驗3中電流計指針偏向石墨,由上述規(guī)律可知,Al是負極,石墨是正極;瘜W反應(yīng)是Al失去電子被氧化為Al3+,鹽酸中的H+得到電子被還原為H2。在NaOH溶液中活動性Al>Mg,則Al是負極,Mg是正極。Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化,Zn在濃硝酸中被氧化,即在濃硝酸中活動性Zn>Al,Zn是負極,Al是正極,所以在實驗5中電流計指針偏向鋁。
答案 (1)否 (2)①負 2Al-6e-===2Al3+ ②正 6H++6e-===3H2↑、2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
(3)負極 在NaOH溶液中,活動性Al>Mg Al-3e-+4OH-===AlO+2H2O
(4)Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化,Zn在濃硝酸中發(fā)生反應(yīng)被氧化,即在濃硝酸中活動性Zn>Al, Al是原電池的正極
(5)①另一個電極材料的活動性;②電解質(zhì)溶液
科目:高中化學 來源: 題型:
燃料電池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟氧氣(或空氣)起反應(yīng)將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,電解質(zhì)溶液是強堿溶液。下面關(guān)于甲烷燃料電池的說法正確的是( )
A.負極反應(yīng)式:O2+2H2O+4e-===4OH-
B.負極反應(yīng)式:CH4+8OH--8e-===CO2+6H2O
C.隨著放電的進行,溶液的c(OH-)不變
D.放電時溶液中的陰離子向負極移動
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科目:高中化學 來源: 題型:
下列說法正確的是( )
A.化學反應(yīng)是放熱還是吸熱與反應(yīng)條件有關(guān)
B.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)
C.放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生
D.反應(yīng)是吸熱還是放熱必須看反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的大小
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科目:高中化學 來源: 題型:
在火箭推進器中裝有強還原劑肼(N2H4液態(tài))和氧化劑H2O2,當它們混合時即產(chǎn)生大量N2和水蒸氣并放出大量熱。已知0.4 mol N2H4(l)與足量H2O2(l)反應(yīng)生成N2和水蒸氣放出256.65 kJ的熱量。
(1)寫出反應(yīng)的熱化學方程式___________________________。
(2)已知H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1,則16 g 液態(tài)肼與足量H2O2(l)反應(yīng)生成N2和液態(tài)水時,放出熱量______________kJ。
(3)上述反應(yīng)用于火箭推進器,除釋放出大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外,還有一個很突出的特點是________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
將兩極質(zhì)量相同的銅棒和鋅棒,用導(dǎo)線相連接后插入CuSO4溶液中,經(jīng)過一段時間后,取出洗凈后干燥并稱重,兩棒質(zhì)量相差6.45 g,導(dǎo)線中通過的電子的物質(zhì)的量為( )
A.0.1 mol B.0.2 mol
C.0.3 mol D.0.4 mol
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科目:高中化學 來源: 題型:
某氣態(tài)化合物X含C、H、O三種元素,現(xiàn)已知下列條件:①X中的C的質(zhì)量分數(shù)、赬中H的質(zhì)量分數(shù)、踃在標準狀況下的體積、躕對氫氣的相對密度、軽的質(zhì)量。欲確定X的分子式,所需的最少條件是( )
A.①②④ B.②③④
C.①③⑤ D.①②
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科目:高中化學 來源: 題型:
未來新能源的特點是資源豐富,在使用時對環(huán)境無污染或污染很小,且可以再生。下列屬于未來新能源標準的是( )
①天然氣 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太陽能 ⑥生物質(zhì)能 ⑦風能 ⑧氫能
A.①②③④ B.⑤⑥⑦⑧ C.③⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥⑦⑧
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科目:高中化學 來源: 題型:
開發(fā)新能源,使用清潔燃料,可以達到提高能效、減少污染的目的。
Ⅰ由C、H、O三種元素中的兩種和三種分別組成的燃料物質(zhì)甲和乙,其分子中均有氧,且1個乙分子中含有18個電子,則甲和乙分別是________。乙是一種清潔燃料,工業(yè)上可用甲和氫氣反應(yīng)制得。
(1)T1溫度時,在體積為2 L的密閉容器中充入2 mol甲和6 mol H2,反應(yīng)達到平衡后,測得c(甲)=0.2 mol/L,則乙在平衡混合物中的物質(zhì)的量分數(shù)是 。
(2)升高溫度到T2時,反應(yīng)的平衡常數(shù)為1,下列措施可以提高甲的轉(zhuǎn)化率的是________(填字母)。
A.加入2 mol甲 B.充入氮氣 C.分離出乙 D.升高溫度
Ⅱ(1)甲烷也是一種清潔燃料,但不完全燃燒時熱效率降低并會產(chǎn)生有毒氣體造成污染。
已知:
CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l) ΔH1=―890.3 kJ/mol
2CO (g) + O2(g)2CO2(g) ΔH2=―566.0 kJ/mol
則甲烷不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水時的熱效率只是完全燃燒時的________倍(計算結(jié)果保留1位小數(shù))。
(2)甲烷燃料電池可以提升能量利用率。下圖是利用甲烷燃料電池電解50 mL 2 mol/L的氯化銅溶液的裝置示意圖:
請回答:
①若使用酸性水溶液做電解質(zhì),甲烷燃料電池的負極反應(yīng)式是________。
若使用熔融Na2CO3做電解質(zhì),該電池負極的反應(yīng)式是 。
若使用燃料電池內(nèi)部是熔融的摻雜著氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體,可以傳導(dǎo)O2—。則在電池內(nèi)部O2—由____極移向____極(填“正”或“負”);電池的負極電極反應(yīng)式為 。
②若B中為氯化銅溶液,當線路中有0.1 mol電子通過時,________(填“a”或“b”)極增重________g。
若B中為足量Mg(NO3)2和NaCl的混合溶液。電解開始后陰極的現(xiàn)象為____ 。
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