根據(jù)銅鋅原電池示意圖,回答下列問題:
(1)鋅為 極,電極反應式為 ;銅為 極,電極反應 為 ,原電池總離子反應式是 。
(2)若以該電池作為電源,以石墨碳棒為電極電解CuCl2溶液,在電池的工作過程中,Zn極質(zhì)量變化了3.25g,則Cu極質(zhì)量 (填“增加”、“不變”或“減少”);電子從電池的鋅極沿導線流向電解池的 (填“陰極”或“陽極”,下同);在電解池中Cu2+向 移動,在該電極上析出銅的質(zhì)量為 g。
(正、負極每空1分,其余每空2分)
(1)負 , Zn-2e-==Zn2+,正, 2H++2e-==H2↑, Zn+2H+==Zn2++H2↑;
(2) 不變,陰極、陰極,3.2
解析試題分析:(1)在原電池中較活潑的金屬作負極,失去電子,發(fā)生氧化反應。電子經(jīng)導線傳遞到正極上,所以溶液中的陽離子向正極移動,陰離子向負極移動。正極得到電子,發(fā)生還原反應。鋅比銅活潑,鋅負極,反應式為Zn-2e-==Zn2+。銅時正極,溶液中的氫離子在正極得到電子,反應式為2H++2e-==H2↑。正負極反應式相加就是總反應式,即Zn+2H+==Zn2++H2↑。
(2)由于正極是氫離子得到電子,所以銅電極質(zhì)量是不變的。和電源負極相連的是電解池的陰極,即電子從電池的鋅極沿導線流向電解池的陰極,所以溶液中的陽離子向陰極移動,即銅離子在陰極放電形成銅,根據(jù)電子的得失守恒可知,形成銅的質(zhì)量是。
考點:該題考查原電池原理的運用和相關(guān)計算。
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
電解是最強有力的氧化還原手段,在化工生產(chǎn)中有著重要的應用。請回答下列問題:
(1)以銅為陽極,以石墨為陰極,用NaCl溶液作電解液進行電解,得到半導體材料Cu2O和一種清潔能源,則陽極反應式為__________________,陰極反應式為________。
(2)某同學設計如圖所示的裝置探究金屬的腐蝕情況。下列判斷合理的是____________(填序號)。
a.②區(qū)銅片上有氣泡產(chǎn)生
b.③區(qū)鐵片的電極反應式為2Cl--2e-===Cl2↑
c.最先觀察到變成紅色的區(qū)域是②區(qū)
d.②區(qū)和④區(qū)中銅片的質(zhì)量均不發(fā)生變化
(3)最新研究發(fā)現(xiàn),用隔膜電解法處理高濃度乙醛廢水的工藝具有流程簡單、能耗較低等優(yōu)點,其原理是使乙醛分別在陰、陽極發(fā)生反應生成乙醇和乙酸,總反應式為2CH3CHO+H2OCH3CH2OH+CH3COOH
實驗室中,以一定濃度的乙醛?Na2SO4溶液為電解質(zhì)溶液,模擬乙醛廢水的處理過程,其裝置如圖所示。
①若以甲烷堿性燃料電池為直流電源,則燃料電池中b極應通入__________(填化學式),電極反應式為____________________。電解過程中,陰極區(qū)Na2SO4的物質(zhì)的量________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
②在實際工藝處理中,陰極區(qū)乙醛的去除率可達60%。若在兩極區(qū)分別注入1 m3乙醛含量為3 000 mg·L-1的廢水,可得到乙醇________kg(計算結(jié)果保留小數(shù)點后一位)。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(1)用FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的化學方程式為: ;若將該反應設計成如圖的原電池,請在圖中完成標注。
(2)實驗證明,能設計成原電池的反應通常是放熱反應,現(xiàn)有下列反應:
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H>0;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H<0 ;
③NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1) △H<0 。
上述反應可以設計成原電池的是 (填序號),如若以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,依據(jù)所選反應設計的原電池其負極反應為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
安徽凹山鐵礦坐落在馬鞍山境內(nèi),礦床屬于陸相火山一侵入巖型鐵礦床,俗稱“玢巖型”鐵礦,是馬鋼重要的礦區(qū)之一。鐵礦中被稱為紅簾石的鐵礦含錳量高,錳是冶煉錳鋼的重要原料。紅簾石主要成分有磁鐵礦Fe3O4、菱鐵礦FeCO3、錳礦(MnO2和MnCO3)石棉Mg3Si3O7(OH)4等。工業(yè)上將紅簾石處理后運用陰離子膜電解法的新技術(shù)提取金屬錳并制的綠色高效水處理劑(K2FeO4)。工業(yè)流程如下:
(1)工業(yè)上為提高稀硫酸浸取效率一般采取的措施是(任意寫兩種方法)
① ②
(2)石棉化學式為Mg3Si3O7(OH)4也可以表示成氧化物形式,氧化物表達式為 。
(3)已知不同金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH如下表:
離子 | Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Mn2+ | Mg2+ |
開始沉淀的pH | 2.7 | 3.7 | 7.0 | 7.8 | 9.3 |
完全沉淀的pH | 3.7 | 4.7 | 9.6 | 9.8 | 10.8 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
某反應中反應物與生成物有:FeCl2、FeCl3、CuCl2、Cu。
(1)將上述反應設計成的原電池如圖甲所示,請回答下列問題:
①圖中X溶液是_____________________________;
②石墨電極上發(fā)生的電極反應式為__________________________________________;
③原電池工作時,鹽橋中的____________(填“K+”或“Cl-”)不斷進入X溶液中。
(2)將上述反應設計成的電解池如圖乙所示,乙燒杯中金屬陽離子的物質(zhì)的量與電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量的變化關(guān)系如圖丙,請回答下列問題:
①M是__________極;
②圖丙中的②線是______________的變化。
③當電子轉(zhuǎn)移為2 mol時,向乙燒杯中加入________ L 5 mol·L-1 NaOH溶液才能使所有的金屬陽離子沉淀完全。
(3)鐵的重要化合物高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型飲用水消毒劑,具有很多優(yōu)點。
①高鐵酸鈉生產(chǎn)方法之一是電解法,其原理為Fe+2NaOH+2H2O=Na2FeO4+3H2↑,則電解時陽極的電極反應式是__________________________________。
②高鐵酸鈉生產(chǎn)方法之二是在強堿性介質(zhì)中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水,該反應的離子方程式為_______________________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
依據(jù)氧化還原反應:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)設計的原電池如下圖,回答下列問題:
(1)電極X的材料是 ,電解質(zhì)溶液Y是 。
(2)銀電極為電池的 極。
(3)鹽橋中陽離子向 移動(填“左 ”或“右”)。
(4)外電路中電子是從 (填電極材料名稱,下同)電極流向 電極。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
某中學課外興趣小組用惰性電極電解飽和食鹽水(含少量Mg2+)作系列探究,裝置如圖所示:
(1)電解時,甲同學發(fā)現(xiàn)電極a附近溶液出現(xiàn)渾濁,請用離子方程式表示原因:
___________________________________________________________________________________。
(2)一段時間后,你認為C中溶液可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是_________________________________,請用離
子方程式表示原因______________________________________________________。
(3)隨著反應的進行,興趣小組的同學們都特別注意到D中溶液紅色逐漸褪去。他們對溶液紅色褪去主要原因提出了如下假設,請你完成假設二。
假設一:B中逸出氣體與水反應生成的物質(zhì)有強氧化性,使紅色逐漸褪去;
假設二:______________________________________________________________________。
(4)請你設計實驗驗證上述假設一,寫出實驗步驟及結(jié)論:_____________________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(8分)I.炒過菜的鐵鍋未及時洗凈,不久便會因腐蝕而出現(xiàn)紅褐色銹斑。請回答:
(1)鐵鍋的銹蝕是 腐蝕(填“析氫”或“吸氧”)。
(2)寫出鐵鍋腐蝕正極的電極反應式: 。
II.(1)某同學運用所學知識,自選材料設計實驗,實現(xiàn)了在通常條件下不能發(fā)生的反應:Cu+H2SO4(稀)=CuSO4+H2↑。
請你在方框內(nèi)畫出能夠?qū)崿F(xiàn)這一反應的裝置圖。
(2)某同學在做一定條件下銅與稀硫酸的反應實驗時,看到碳棒上有氣泡產(chǎn)生,但銅棒卻沒有被腐蝕。請你分析其原因: 。
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
二甲醚(CH3OCH3)是一種重要的清潔燃料氣,其儲運、燃燒安全性、理論燃燒溫度等性能指標均優(yōu)于液化石油氣,也可用作燃燒電池的燃料,具有很好的好展前景。
(1)已知H2、CO和CH3OCH3的燃燒熱(ΔH)分別為-285.5kJ/mol、-283kJ/mol和-1460.0 kJ/mol,則工業(yè)上利用水煤氣成分按1:1合成二甲醚的熱化學方程式為: 。
(2)工業(yè)上采用電浮遠凝聚法處理污水時,保持污水的pH在5.0,通過電解生成Fe(OH)3膠體,吸附不溶性雜質(zhì),同時利用陰極產(chǎn)生的H2,將懸浮物帶到水面,利于除去。實驗室以二甲醚燃料電池模擬該方法設計的裝置如下圖所示:
①乙裝置以熔融碳酸鹽為電解質(zhì),稀土金屬材料為電極。寫出該燃料電池的正極電極反應式 ;下列物質(zhì)可用做電池熔融碳酸鹽的是 。
A.MgCO3 B.Na2CO3 C.NaHCO3 D.(NH4)2CO3
②寫出甲裝置中陽極產(chǎn)物離子生成Fe(OH)3沉淀的離子方程式 。
③已知常溫下Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,電解一段時間后,甲裝置中c(Fe3+)= 。
④已知:H2S的電離平衡常數(shù):K1=9.1×10-8、K2=1.1×10-12;H2CO3的電離平衡常數(shù):K1=4.31×10-7、K2=5.61×10-11。測得電極上轉(zhuǎn)移電子為0.24mol時,將乙裝置中生成的CO2通入200mL 0.2mol/L的Na2S溶液中,下列選項正確的是
A.發(fā)生反應的離子方程式為:CO2+S2-+H2O=CO32-+H2S
B.發(fā)生反應的離子方程式為:CO2+S2-+H2O=HCO3-+HS-
C.c(Na+)=2[c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)]
D.c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+2c(S2-)+c(OH-)
E.c(Na+)>c(HCO3-)>c(HS-)>c(OH-)
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