3.鋅錳干電池是最早使用的化學(xué)電池,其基本構(gòu)造如圖1所示.

(1)鋅錳干電池的電路中每通過0.2mole-,理論上負極質(zhì)量減少6.5g;工作時NH4+離子在正極放電產(chǎn)生兩種氣體,其中一種氣體分子是含10e-的微粒,正極的電極反應(yīng)式是2NH4++2e-═2NH3↑+H2
(2)某研究小組對電池內(nèi)黑色糊狀物進行了下列實驗.
已知:Zn(OH)2是兩性氫氧化物.完成下列實驗報告.
實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論和解釋
取少量上述無色溶液于試 管中,逐滴加入NaOH溶液,直至過量,再加熱生成白色沉淀,白色沉淀逐漸溶解,產(chǎn)生刺激性氣味的氣體無色溶液中存在Zn2+、NH4+離子
檢驗NH4+離子存在的離子方程式是將溶液加熱,并將濕潤的紅色石蕊試紙貼在玻璃棒的一端置于試管口;紅色石蕊試紙變藍
(3)利用殘渣中分離出的MnO2,研究其在H2O2制O2過程中的作用.實驗裝置如圖2所示.將等物質(zhì)的量濃度、等體積H2O2溶液加入燒瓶中,分別進行2個實驗(氣體的體積在相同條件下測定).
序號燒瓶中的物質(zhì)實驗記錄實驗結(jié)論與解釋
實驗一足量MnO2收集到56mL氣體MnO2做催化劑
實驗二足量MnO2和稀硫酸黑色粉末部分溶解,
收集到112mL氣體
MnO2做氧化劑,生成Mn2+離子
實驗1、2中參加反應(yīng)的H2O2的物質(zhì)的量之比為1:1,實驗二中反應(yīng)的離子方程式為H2O2+2H++MnO2═Mn2++2H2O+O2↑.

分析 (1)鋅錳干電池的負極上Zn失去電子,負極消耗1mol時轉(zhuǎn)移2mol電子,NH4+離子在正極放電產(chǎn)生2種氣體,其中一種氣體分子是含10e-的微粒為氨氣,另一種為氫氣;
(2)Zn(OH)2是兩性氫氧化物,能溶解在NaOH溶液中,無色溶液中含Zn2+、NH4+,加堿均發(fā)生反應(yīng);
(3)等物質(zhì)的量濃度、等體積H2O2溶液加入分液漏斗中,實驗一、二中參加反應(yīng)的H2O2的物質(zhì)的量相同;實驗二中反應(yīng)生成錳離子、水、氧氣.

解答 解:(1)鋅錳干電池的負極上Zn失去電子,負極反應(yīng)為Zn-2e-═Zn2+,負極消耗1mol時轉(zhuǎn)移2mol電子,每通過0.2mole-,負極質(zhì)量減少0.1mol×65g/mol=6.5g,由NH4+離子在正極放電產(chǎn)生2種氣體,其中一種氣體分子是含10e-的微粒為氨氣,另一種為氫氣,正極反應(yīng)為2NH4++2e-═2NH3↑+H2↑,
故答案為:6.5;2NH4++2e-═2NH3↑+H2↑;
(2)①無色溶液中含Zn2+、NH4+,加堿均發(fā)生反應(yīng),先生成的白色沉淀能溶解在強堿溶液中,銨根離子與堿反應(yīng)生成有刺激性氣味的氣體為氨氣,
②檢驗生成的氨氣,則將溶液加熱,并將濕潤的紅色石蕊試紙貼在玻璃棒的一端置于試管口,觀察到紅色石蕊試紙變藍,證明含銨根離子,
故答案為:

實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論和解釋
白色沉淀逐漸溶解,產(chǎn)生刺激性氣味的氣體將溶液加熱,并將濕潤的紅色石蕊試紙貼在玻璃棒的一端置于試管口;紅色石蕊試紙變藍
;
(3)等物質(zhì)的量濃度、等體積H2O2溶液加入分液漏斗中,實驗一中過氧化氫既是氧化劑又是還原劑,實驗二中H2O2是還原劑,由氧氣的體積1:2可知,等物質(zhì)的量的過氧化氫均完全反應(yīng),則參加反應(yīng)的H2O2的物質(zhì)的量之比為1:1,實驗二中反應(yīng)生成錳離子、水、氧氣,離子反應(yīng)為H2O2+2H++MnO2═Mn2++2H2O+O2↑;
故答案為:1:1;H2O2+2H++MnO2═Mn2++2H2O+O2↑.

點評 本題考查較為綜合,涉及原電池、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)及實驗設(shè)計,明確習(xí)題中的信息及物質(zhì)的性質(zhì)即可解答,題目難度中等,側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和對基礎(chǔ)知識的應(yīng)用能力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.阿伏加德羅常數(shù)約為6.02×1023 mol-1(NA),下列說法正確的是( 。
A.常溫常壓下,16g O2與16g O3所含的原子數(shù)均是NA
B.物質(zhì)的量濃度為0.5mol/L的MgCl2溶液中,含有Cl-個數(shù)為 NA
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24LCCl4所含原子數(shù)為0.5NA
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L氦氣所含有的質(zhì)子數(shù)目約為4×6.02×1023

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.下列說法正確的是( 。
A.①表示化學(xué)反應(yīng)2NO2(g)+O3(g)═N2O5(g)+O2(g)△H>0
B.②表示25℃時,用0.1 mol/LCH3COOH溶液滴定20 mL 0.1 mol/L NaOH溶液,溶液的pH隨加入醋酸體積的變化
C.③可表示向醋酸溶液中通入氨氣時,溶液導(dǎo)電性隨氨氣量的變化
D.④表示體積和pH均相同的HCl和CH3COOH兩種溶液中,分別加入足量的鋅,產(chǎn)生H2的體積隨時間的變化,則a表示CH3COOH溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.乙烯和苯是兩種基本化工原料,下列有關(guān)說法正確的是( 。
A.乙烯和苯都可以從煤焦油中獲得
B.乙烯和苯都是平面結(jié)構(gòu),因為二者分子中都含有碳碳雙鍵
C.乙烯和苯都能使溴水褪色,且褪色的原因相同
D.乙烯和苯都能與H2發(fā)生加成反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

18.X、Y、Z三種氣體都能對大氣造成污染,在工業(yè)上都可以用堿液吸收.已知X是化石燃料燃燒的產(chǎn)物之一,是形成酸雨的主要物質(zhì);Y是一種單質(zhì),它的水溶液具有漂白作用;Z是硝酸工業(yè)和汽車尾氣中的有害物質(zhì)之一,能與水反應(yīng).試推斷:
(1)X:SO2,Y:Cl2,ZNO2.(寫出化學(xué)式)
(2)寫出下列有關(guān)的化學(xué)方程式:
①X與NaOH溶液反應(yīng):SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O或SO2+NaOH═NaHSO3
②Z與水的反應(yīng):3NO2+H2O═2HNO3+NO.

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8.一定條件下,將1mol A和3mol B充入恒容密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):A(g)+3B(g)?2C(s),下列不能說明該反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是( 。
A.氣體的密度不再改變
B.混合氣體中A的體積分?jǐn)?shù)不再變化
C.混合氣體的總壓不再變化
D.單位時間內(nèi)生成a mol A,同時生成2a mol C

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15.一學(xué)習(xí)小組用100g某硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3)制備綠礬(FeSO4•7H2O),主要流程如圖:

請回答下列問題:
(1)硫鐵礦燒渣中加入硫酸酸浸往往需要升溫,目的是提高浸取效率,操作1的名稱是過濾,濾渣A是SiO2
(2)試劑C為鐵粉,加入該試劑的目的是2Fe3++Fe=3Fe2+  (用離子方程式表示).
(3)調(diào)節(jié)溶液D的pH目的是使Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀.
(4)己知常溫下Al(OH)3的Ksp=l.0×10-33,若溶液中c(Al3+)為1.0mol/L,請計算Al3+開始沉淀的pH=3.
(5)依據(jù)上述流程中的相關(guān)數(shù)據(jù),求該硫鐵礦燒渣中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為48%.
(本實驗各操作中損失的硫酸鹽、硫酸及調(diào)pH后溶液呈微酸性殘留的硫酸忽略不計)

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12.丙烯酸的結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CH-COOH,下列關(guān)于丙烯酸的說法錯誤的是( 。
A.丙烯酸可以發(fā)生取代反應(yīng)
B.丙烯酸可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色
C.丙烯酸與HBr發(fā)生加成反應(yīng)只能得到唯一產(chǎn)物
D.丙烯酸鈉溶液中Na+濃度大于丙烯酸根離子濃度

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4.一定質(zhì)量的混合氣體在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):xA(氣)+yB(氣)?zC(氣).達到平衡后,測得A氣體的濃度為0.5mol/L.當(dāng)恒溫下將密閉容器的容積擴大到原來的二倍,再達平衡后,測得A的濃度為0.3mol/L.下列敘述正確的是( 。
A.平衡向正反應(yīng)方向移動B.x+y>z
C.C的體積分?jǐn)?shù)增大D.B的轉(zhuǎn)化率增大

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