Question

化學(xué)實(shí)驗(yàn)有助于理解化學(xué)知識(shí)，形成化學(xué)觀念，提高探究與創(chuàng)新能力，提升科學(xué)素養(yǎng)。

(1)在實(shí)驗(yàn)室中用濃鹽酸與MnO₂共熱制取Cl₂并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

①下列收集Cl₂的正確裝置是________。

②將Cl₂通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是________。

③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較Cl₂和Br₂的氧化性，操作與現(xiàn)象是：取少量新制氯水和CCl₄于試管中，____________________________________________________________________________。

(2)能量之間可相互轉(zhuǎn)化：電解食鹽水制備Cl₂是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，而原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。設(shè)計(jì)兩種類(lèi)型的原電池，探究其能量轉(zhuǎn)化效率。

限選材料：ZnSO₄(aq)，F(xiàn)eSO₄(aq)，CuSO₄(aq)；銅片，鐵片，鋅片和導(dǎo)線。

①完成原電池甲的裝置示意圖(見(jiàn)圖)，并作相應(yīng)標(biāo)注。

要求：在同一燒杯中，電極與溶液含相同的金屬元素。

②銅片為電極之一，CuSO₄(aq)為電解質(zhì)溶液，只在一個(gè)燒杯中組裝原電池乙，工作一段時(shí)間后，可觀察到負(fù)極________。

③甲乙兩種原電池中可更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是________，其原因是________________________________________________________________________

________________________。

(3)根據(jù)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法原理，為減緩電解質(zhì)溶液中鐵片的腐蝕，在(2)的材料中應(yīng)選________作陽(yáng)極。

Answer 1

解析：本題考查Cl₂的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、原電池的設(shè)計(jì)等，意在考查考生對(duì)Cl₂的制備原理、原電池工作原理的理解能力。(1)①收集Cl₂可選擇向上排空氣法，同時(shí)要吸收尾氣，故選擇裝置C。②Cl₂通入水中，部分Cl₂與H₂O反應(yīng)生成HCl、HClO，具有氧化性的含氯粒子為Cl₂、HClO、ClO^－。③可以利用置換反應(yīng)比較Cl₂、Br₂的氧化性，需要加入NaBr(或KBr)溶液。(2)①根據(jù)電子的流向知，左燒杯中電極為負(fù)極，右燒杯中電極為正極。②負(fù)極可以是Zn或Fe, 可以觀察到負(fù)極逐漸溶解。③甲電池能更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。(3)利用犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法原理，減緩鐵片的腐蝕時(shí)，選擇比Fe活潑的Zn作陽(yáng)極。

答案：(1)①C�、贑l₂、HClO、ClO^－�、奂尤隢aBr(或KBr)溶液，振蕩，靜置，溶液分層，上層無(wú)色，下層呈橙色　(2)①如圖所示(合理即可)�、谥饾u溶解(質(zhì)量減少)　③甲　甲使用了鹽橋，避免負(fù)極金屬直接與溶液中的銅離子反應(yīng)而造成能量損失　(3)鋅1個(gè)