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20.(1)常溫下,在純水中加入某一元酸鈉鹽NaA使溶液的pH=9,則該溶液中水電離出來的C(OH-)=1×10-5mol•L-1,KW值不變(填增大、減小或不變).
(2)將鋅片與銅片用導線連接插入硫酸銅溶液時,鋅片上釋放的電子沿導線流向銅片,陽離子從負極到正極.不純的金屬或合金與空氣中的水溶液接觸,發(fā)生原電池反應而腐蝕的過程是金屬腐蝕的主要形式.當生鐵表面的水膜酸性較強時產生析氫腐蝕,其負極的電極反應式為Fe-2e=Fe2+.正極的電極反應式為2H++2e=H2↑.當水膜酸性很弱或呈中性時,正極的電極反應為O2+4e+2H2O=4OH-

分析 (1)鹽溶液中氫離子和氫氧根離子均是水電離的,根據氫離子濃度計算;KW只與溫度有關;
(2)原電池中電子從負極沿著導線流向正極,溶液中陽離子從負極流向正極;酸性條件下,Fe發(fā)生析氫腐蝕,負極Fe失電子生成亞鐵離子,正極氫離子得電子;當水膜酸性很弱或呈中性時,發(fā)生吸氧腐蝕,正極上氧氣得電子生成氫氧根離子.

解答 解:(1)鹽溶液中氫離子和氫氧根離子均是水電離的,在純水中加入某一元酸鈉鹽NaA使溶液的pH=9,則氫離子濃度為1×10-9mol/L,C(OH-)=$\frac{1{0}^{-14}}{1×1{0}^{-9}}$=1×10-5mol/L;KW只與溫度有關,溫度不變,則KW的值不變;
故答案為:1×10-5;不變;
(2)將鋅片與銅片用導線連接插入硫酸銅溶液時,Zn為負極,Cu為正極,原電池中電子從負極沿著導線流向正極,溶液中陽離子從負極流向正極;酸性條件下,Fe發(fā)生析氫腐蝕,負極Fe失電子生成亞鐵離子,負極的電極反應式為Fe-2e=Fe2+,正極氫離子得電子生成氫氣,正極的電極反應式為:2H++2e=H2↑;當水膜酸性很弱或呈中性時,發(fā)生吸氧腐蝕,正極上氧氣得電子生成氫氧根離子,則正極的電極反應式為:O2+4e+2H2O=4OH-;
故答案為:導線;負;正;析氫;Fe-2e=Fe2+;2H++2e=H2↑;O2+4e+2H2O=4OH-

點評 本題考查了溶液中離子濃度的計算、金屬的電化學腐蝕,注意把握溶液中水電離的氫離子或氫氧根離子濃度的計算方法以及原電池原理,側重于考查學生的分析能力,題目難度不大.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

15.某種硬鋁合金是由 Al、Cu、Mg三種金屬組成,主要應用于耐熱可焊的結構件及鍛件.某研究小組欲探究該合金的性質并測定合金中鋁的質量分數:
(1)甲同學預測:該合金與10mol/L硝酸反應時有NO2氣體生成,可能還有NO生成.
查閱資料:常溫下,NO2與N2O4混合存在,在低于0℃時幾乎只有無色的N2O4液體或晶體存在.設計如下裝置進行實驗.按圖連接裝置并檢驗氣密性后,稱取5g 合金放于圓底燒瓶中,并滴加10mol/L硝酸.

①合金中Cu與稀硝酸反應的離子方程式是3Cu+2NO3-+8H+=Cu2++2NO↑+4H2O.
②C裝置的目的是將生成的NO2冷凝為N2O4,與NO分離,排除干擾.
③能證明有NO生成的實驗操作與現象是打開活塞K,鼓入空氣,若D中的氣體由無色變?yōu)榧t棕色,證明有NO生成.
④實驗進行至A中固體全部溶解后,未檢驗到有NO生成,甲同學認為硬鋁合金與10mol/L硝酸反應時沒有NO生成.乙同學認為不能確定是否生成了NO,需補充操作才能證明,該操作是在加入HNO3前,通入N2,除盡裝置中的空氣.
(2)為測定合金中鋁的質量分數,丙同學查閱資料:
部分金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH
金屬離子開始沉淀時的pH沉淀完全的pH
Al3+3.44.7
Cu2+4.16.9
Mg2+9.412.4
pH>7.8時,Al(OH)3開始溶解,pH>10.8時沉淀完全溶解.
設計如下方案并進行實驗:

①調節(jié)pH時,應控制pH的范圍是pH≥12.4.
②選用NaOH溶液調節(jié)pH,得到溶液B的離子方程式是Al3++4OH-=AlO2-+2H2O.
③Al(OH)3經過濾、洗滌、灼燒至恒重后稱量,質量為8.5g,則該合金中鋁的質量分數是90%.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

11.實驗室制備下列氣體時,所用方法正確的是( 。
A.制氯氣時,用飽和NaHCO3溶液和濃硫酸凈化氣體
B.制氧氣時,用Na2O2或H2O2作反應物可選擇相同的氣體發(fā)生裝置
C.制乙炔時,用排水法或向上排空氣法收集氣體
D.制一氧化氮時,用排空氣法收集氣體

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,甲、乙為相互串聯的兩電解池,甲池利用電解原理在鐵上鍍銀,一段時間后,甲池陰極增重43.2g,乙中盛放足量的CuSO4溶液,請回答:
(1)A是鐵(填電極材料),電極反應式是Ag++e-=Ag;
(2)B是銀(填電極材料),甲池應選用的電解質溶液是AgNO3溶液,電解前后該溶液的pH不變(填“變大”、“變小”或“不變”);
(3)乙池陽極電極反應式為:4OH--4e-=O2↑+2H2O,乙池放出的氣體在標況下的體積是2.24L;
(4)寫出乙溶液中的電解反應的化學方程式:2CuSO4+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O2↑+2H2SO4,電解前后該溶液的pH減。ㄌ睢白兇蟆、“變小”或“不變”);需加入16gCuO物質可使該電解質溶液復原.

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

15.鐵是人體必需的微量元素,綠礬(FeSO4+7H2O)是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分.
測定綠礬樣品含量的實驗步驟:
a.稱取5.7g樣品,溶解,配成250mL溶液
b.量取25mL待測液于錐形瓶中
c.用硫酸酸化的0.01mol/L KMnO4溶液滴定至終點,消耗KMnO2溶液體積為40mL
根據上述步驟回答下列問題:
①用硫酸酸化的KMnO4溶液滴定終點的標志是當滴入最后一滴高錳酸鉀溶液變化為紫紅色,半分鐘不褪色說明達到反應終點.
②計算上述樣品中FeSO4+7H2O的質量分數為97.54%.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

5.向含 l mol HCl和l mol MgSO4的混合溶液中加入1mol•L-1 Ba(OH)2溶液,產生沉淀的物質的量(n)與加入Ba(OH)2溶液體積(V)間的關系圖正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

12.已知某待測液由Ag+、Fe2+、Al3+、K+、Ba2+、NH4+、NO3-、SO42-中的若干種離子組成,進行如下實驗:[已知:含Al3+溶液中加氫氧化鈉溶液先生成Al(OH)3沉淀,加氫氧化鈉溶液過量沉淀會溶解,反應方程式:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O]
第一步:加入過量的稀鹽酸,無沉淀生成.
第二步:繼續(xù)加入過量的稀硫酸,有白色沉淀生成.
第三步:過濾,取少量濾液,滴入NaOH溶液至溶
液呈堿性,在此過程中溶液沉淀量的變化如圖所示,加熱該溶液,可產生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色的氣體.根據以上實驗現象回答下列問題:
(1)該待測液中一定含有Fe2+、Al3+、Ba2+、NH4+、NO3-  離子,一定沒有SO42-、Ag+離子
(2)某同學采用測pH的方法來判斷滴入NaOH溶液后是否使溶液呈堿性,該實驗操作是取一片pH試紙置于表面皿上,用潔凈的玻璃棒蘸取待測液,點在pH試紙的中部,與標準比色卡對照,判斷溶液是否呈堿性.
(3)第三步中產生使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍色的氣體的離子方程式為NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O,該步驟中預期會出現另外一個特殊的實驗現象,該現象對應的化學方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

9.某化學研究性學習小組討論Fe3+溶液和SO32-溶液之間發(fā)生怎樣的反應,提出了兩種可能,寫出預計反應的離子方程式:一是發(fā)生氧化還原反應2Fe3++SO32-+H2O═2Fe2++SO42-+2H+,二是發(fā)生徹底互促水解反應2Fe3++3SO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3SO2↑.
為了證明發(fā)生怎樣的反應,同學們設計并進行如下實驗,請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />實驗Ⅰ:取5mL FeCl3濃溶液于試管中,逐滴加入某Na2SO3濃溶液至過量,觀察到無氣泡產生,無沉淀生成,但溶液顏色最終變?yōu)榧t褐色.這種紅褐色液體是Fe(OH)3膠體.向紅褐色液體中逐滴加入稀鹽酸至過量,可觀察到溶液最終變?yōu)辄S色.將所得溶液加入BaCl2稀溶液,有少量白色沉淀生成,產生該白色沉淀的離子方程式是Ba2++SO42-=BaSO4↓.
實驗Ⅱ:將FeCl3和Na2SO3溶液分別稀釋后,重復實驗Ⅰ,產生的現象完全相同.
同學們由上述實驗得出的結論是Fe3+和SO32-在溶液中既發(fā)生氧化還原反應,又發(fā)生互促水解反應.
指導老師看過上述實驗步驟后認為該設計有缺陷,應在開始實驗前對某主要藥品進行檢驗,該主要藥品為Na2SO3溶液;檢驗的目的是判斷反應前Na2SO3溶液是否已經部分被氧化.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

10.某初中學校其化學實驗員系“科學”老師,故導致實驗室內NaOH藥品保存不善而部分變質,現一名同學設計了一種實驗方案來證明NaOH藥品部分變質并測其純度,流程如下:回答下列問題

①指出上述X試劑的名稱酚酞;指出操作1的名稱過濾.
②上述中“過量氯化鋇溶液”,為證明氯化鋇溶液已經過量,請補充完整下列的操作、現象.
加入氯化鋇溶液后,靜置,取上層清液少許于試管中,向其中加入取上層清液少許于試管中,向其中加入少量(或幾滴)氯化鋇溶液,若未出現白色沉淀(或溶液無明顯變化),則證明氯化鋇溶液已過量,則證明氯化鋇溶液已過量.
③用a和b表示該NaOH樣品純度為$\frac{197a-106b}{197a}$×100%.

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