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【題目】某課外小組分別用下圖所示裝置對原電池和電解原理進行實驗探究。

請回答:

I.用圖1所示裝置進行第一組實驗。

1)在保證電極反應不變的情況下,不能替代Cu做電極的是_________(填字母序號)。

A.鋁

B.石墨

C.銀

D.鉑

2N極發(fā)生反應的電極反應式為____________________。

3)實驗過程中,SO42-_________(填從左向右、從右向左)移動;

濾紙上能觀察到的現(xiàn)象有___________________。

II.用圖2所示裝置進行第二組實驗。實驗過程中,兩極均有氣體產生,Y極區(qū)溶液逐漸變成紫紅色;停止實驗,鐵電極明顯變細,電解液仍然澄清。查閱資料發(fā)現(xiàn),高鐵酸根(FeO42-)在溶液中呈紫紅色。

4)電解過程中,X極區(qū)溶液的pH___________(填增大、減小不變)。電解過程中,Y極發(fā)生的電極反應為Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O _______________。

5)若在X極收集到672 mL氣體,在Y極收集到168 mL氣體(均已折算為標準狀況時氣體體積),則Y電極(鐵電極)質量減少________g。

【答案】A 2H++ 2e-= H2↑(2H2O + 2e-= H2↑+ 2OH-) 從右向左 濾紙上有紅褐色斑點產生 增大 4OH-- 4e-= 2H2O + O2 0.28

【解析】

I1)若用鋁代替銅,鋁的活潑性大于鋅,鋁作負極,石墨、銀、鉑代替銅,鋅依然作負極,不改變原電極反應,答案選A;

2)左面的裝置為原電池,鋅為負極,右面的裝置為電解池,N極與負極連接,N為陰極,電解反應為2H++ 2e-= H2(2H2O + 2e-= H2↑+ 2OH-);

3SO42-移向負極,所以從右向左移動;M極生成亞鐵離子,與氫氧根離子反應生成氫氧化亞鐵,氫氧化亞鐵被氧化為紅褐色的氫氧化鐵,所以濾紙上有紅褐色斑點產生;

II4X極為陰極,電極反應為2H2O + 2e-= H2↑+ 2OH-,X極區(qū)溶液的pH增大;兩極均有氣體產生,所以Y極發(fā)生的電極反應還有4OH-- 4e-= 2H2O + O2;

5X極收集到672 mL氫氣,轉移電子0.06mol;在Y極收集到168 mL氧氣,轉移電子0.03mol,根據(jù)電子守恒,發(fā)生Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O反應轉移電子0.03mol,所以消耗鐵0.005mol,質量減少0.005mol×56g/mol=0.28g。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】鋁的利用成為人們研究的熱點,是新型電池研發(fā)中重要的材料。

1)通過以下反應制備金屬鋁。

反應1Al2O3(s)AlCl3(g)3C(s)===3AlCl(g)3CO(g)ΔH1akJ·mol1

反應2Al2O3(s)3C(s)===2Al(l)3CO(g);ΔH2bkJ·mol1

反應33AlCl(g)===2Al(l)AlCl3(g);ΔH3

①反應3ΔH3_______kJ·mol1。

950℃時,鋁土礦與足量的焦炭和Cl2反應可制得AlCl3。該反應的化學方程式是_______。

2)在高溫條件下進行反應:2Al(l)AlCl3(g)3AlCl(g)

①向圖1所示的等容積A、B密閉容器中加入足量的Al粉,再分別充入1 mol AlCl3(g),在相同的高溫下進行反應。圖2表示A容器內的AlCl3(g)體積分數(shù)隨時間的變化圖,在圖2中畫出B容器內AlCl3(g)體積分數(shù)隨時間的變化曲線。__________

1100℃時,向2 L密閉容器中通入3 mol AlCl(g),發(fā)生反應:3AlCl(g)=2Al(l)AlCl3(g)。已知該溫度下AlCl(g)的平衡轉化率為80%,則該反應的平衡常數(shù)K________。

③加入3molAlCl(g),在不同壓強下發(fā)生反應,溫度對產率的影響如圖3所示。此反應選擇溫度為900℃的原因是_______________。

3)用鋁制作的快速放電鋁離子二次電池的原理如圖4所示。

①該電池充電時,陰極的電極反應式為_____。

AlCl3NaCl的熔融鹽常用于鍍鋁電解池,電鍍時AlCl4-Al2Cl7-兩種離子在電極上相互轉化,其他離子不參與電極反應。NaCl的作用是_____

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】如圖是產生和收集氣體的實驗裝置,該裝置適合于( )

A.用濃硝酸與Cu反應制取NO2B.用濃鹽酸和MnO2反應制取Cl2

C.H2O2溶液和MnO2反應制取O2D.NH4ClCa (OH)2反應制取NH3

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】2.56g銅粉加入100mL0.4mol·L-1的稀HNO3溶液中,加熱充分反應后再加入100mL0.2mol·L-1H2SO4溶液,繼續(xù)加熱,待充分反應后,所得溶液中Cu2+的物質的量濃度是(忽略溶液體積變化)

A.0.15mol·L-1B.0.2mol·L-1C.0.075mol·L-1D.0.45mol·L-1

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】AB、C、D四種元素,原子序數(shù)依次增大,A原子的最外層上有4個電子;B的陰離子和C的陽離子具有相同的電子層結構,兩元素的單質反應,生成一種淡黃色的固體 E,DL層電子數(shù)等于 K、M兩個電子層上的電子數(shù)之和。

(1)C離子的結構示意圖為_______。D在周期表中位置 ______________

(2)寫出 E 的電子式:______________ 。

(3)A、D兩元素形成的化合物屬 ______________(離子共價”)化合物。

(4)寫出D的最高價氧化物的水化物和A單質反應的化學方程式:_______ 。

(5)B原子與氫原子形成的粒子中,與NH3具有相同電子數(shù)的陰離子為__________(填化學式),該陰離子的電子式為______________ 。

(6)用電子式表示C、D兩元素形成化合物的過程_________

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】A、B、C、D、E、F是分屬三個短周期的主族元素,且原子序數(shù)依次增大。A、D同主族,B的氫化物水溶液呈堿性,C、E同主族,形成的化合物EC2是形成酸雨的主要物質之一。用化學用語回答下列問題:

1F在元素周期表中的位置為__

2D2E溶液在空氣中長期放置發(fā)生反應,生成物之一為H。H與過氧化鈉的結構和化學性質相似,其溶液顯黃色。H的電子式為___,寫出在空氣中長期放置生成H的化學反應方程式為:__

3)向30mL某濃度由A、B、CD中三種元素形成一元強堿溶液通入CO2氣體后得溶液M,因CO2通入量的不同,溶液M的組成也不同。若向M中逐滴加入0.1mol/L鹽酸,產生的氣體V(CO2)與加入鹽酸的體積V[HCl(aq)]的關系有下列圖示兩種情況(不計CO2的溶解)。

則曲線Y表明M中的溶質為___;原NaOH溶液的物質的量濃度為__;由曲線X、Y可知,兩次實驗通入的CO2的體積比為__。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】燃煤及硫酸工業(yè)尾氣中的SO2是重要的大氣污染物,可以用以下方法處理尾氣中的SO2。

方法一:通過活性炭作用回收

(1)配平反應方程式。____C(s)+____SO2(g)_____S2(g)+_____CO2(g)

(2)反應的化學平衡常數(shù)表達式為______________________;若在某密閉容器中進行上述反應,為了加快吸收SO2,可采取的措施有_____________________________。

方法二:利用亞硫酸鈉溶液進行吸收

(3)把尾氣(含二氧化硫)不斷通入到飽和亞硫酸鈉溶液中,生成亞硫酸氫鈉,pH值的變化如圖所示,請根據(jù)圖示,解釋pH值變化的原因:_________________________________________。

方法三:利用氯氣和干燥的二氧化硫在活性炭催化劑存在下反應制取氯化硫酰:SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l)+97.3kJ,已知氯化硫酰(SO2Cl2)主要用作氯化劑。它是一種無色液體,熔點-54.1℃,沸點69.1℃。

(4)若反應的容器體積為2L,2分鐘內液體質量增加了2.7克,用氯氣表示這兩分鐘內的化學反應速率____

(5)(以下寫出一種措施即可)。若在此條件下,為了提高SO2的轉化率,可采取的措施有______________,當___________________________時說明上述反應已達到平衡狀態(tài)。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】車輛碰撞瞬間,安全裝置通電點火,使其中的粉末分解釋放出大量保護氣形成安全氣囊。經分析確定氣囊中粉末含有Na、Al、N、O四種元素,疊氮化鈉(NaN3)經碰撞后會分解為Na、N2。

(1)氮原子的最外層電子排布式是______,氧原子核外有______種能量不同的電子,疊氮化鈉固體中陰陽離子的個數(shù)比為1:1,則該固體中含有的化學鍵是______(填化學鍵名稱)。

(2)在酸性溶液中,Al的最高價氧化物對應水化物的電離方程式為______。

(3)氮和氧兩種元素,非金屬性較強的是______,請用一個事實說明其強弱______。

工業(yè)上,通過如下轉化可制得KClO3晶體:NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶體

(4)①配平并完成Ⅰ中反應的總化學方程式,并用單線橋標出電子轉移的方向和數(shù)目:______NaCl+______H2O______NaClO3+______

②Ⅱ反應過程能析出KClO3晶體而無其它晶體析出的原因是______。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有A、B、C、D、E五種短周期元素,已知A、B、C、D四種元素的核內質子數(shù)之和為56,在元素周期表中的位置如圖所示,1 mol E的單質可與足量酸反應,能產生33.6L H2(在標準狀況下);E的陽離子與A的陰離子核外電子層結構相同。

A

B

C

D

回答下列問題:

1)寫出元素A名稱______,元素B符號________E原子電子式________

2C的簡單離子結構示意圖為_____________

3B單質在A單質中燃燒,反應現(xiàn)象是___________,生成物的化學式為___________

4AE形成的化合物的電子式為__________,它的性質決定了它在物質的分類中應屬于____________(酸性氧化物/堿性氧化物/兩性氧化物)

5)向DE形成的化合物的水溶液中滴入燒堿溶液至過量,此過程中觀察到的現(xiàn)象是_________,寫出化合物DE與過量燒堿反應的化學反應方程式________。

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