【題目】某學生利用下圖實驗裝置探究鹽橋式原電池的工作原理,按照要求依次回答下列問題:
(1)寫出該氧化還原反應的離子方程式:_______________
(2)裝置中鹽橋中除添加瓊脂外,還要添加KCl的飽
和溶液,電池工作時,對鹽橋中的K+、Cl-的移
動方向的表述正確的是________。
A.鹽橋中的K+向左側燒杯移動、Cl-向右側燒杯移動
B.鹽橋中的K+向右側燒杯移動、Cl-向左側燒杯移動
C.鹽橋中的K+、Cl-都向左側燒杯移動
D.鹽橋中的K+、Cl-幾乎都不移動
(3)已知該原電池裝置在反應前兩電極質量相等,一段時間后兩極質量相差12.9 g
則導線中通過的電子數(shù)目為________ (用“NA”表示);
(4)有人以化學反應:2Zn+O2+4H+=2Zn2++2H2O為基礎設計一種原電池,移入人體內作為心臟起搏器的能源,它們靠人體內血液中溶有一定濃度的O2、H+、Zn2+進行工作,則原電池的負極材料是________,正極發(fā)生的電極反應為:__________________。
(5)用CH4和O2組合形成的質子交換膜燃料電池的結構示意圖如下:①則d電極是________(填“正極”或“負極”)C電極的反應方程式為:_____________
②若電路中轉移4 mol電子,則上述燃料電池消耗的O2在標準狀況下的體積為____L。
③電池工作一段時間后溶液的酸性_________(填“增強”“減弱”或“不變”)
【答案】 Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu B 0.2 NA 鋅或Zn O2+4e- +4H+=2H2O 正極 CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+ 22.4 減弱
【解析】(1)原電池中發(fā)生的自發(fā)的氧化還原反應和Zn和硫酸銅溶液的反應,其離子方程式為Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu;
(2)左側燒杯中鋅失電子變成鋅離子,使得鋅電極附近帶正電荷,吸引陰離子向左側燒杯移動,右側燒杯中銅離子得到電子變成銅,使得銅電極附近帶負電荷,吸引陽離子向右側燒杯移動,故鹽橋中的K+向右側燒杯移動、Cl-向左側燒杯移動,
故答案為B;
(3)Zn為負極發(fā)生的電極反應為Zn-2e-=Zn2+,Cu為正極發(fā)生的電極反應為Cu2++2e- = Cu;設轉移電子的物質的量為nmol,一段時間后兩極質量相差12.9 g時,64g/mol×+65g/mol×=12.9g,解得n=0.2mol,則導線中通過的電子數(shù)目為0.2 NA ;
(4) 由反應2Zn+O2+4H+═2Zn2++2H2O可知,Zn被氧化生成Zn2+,為負極反應,正極上氧氣發(fā)生還原反應,電極方程式為O2+4e- +4H+=2H2O;
(5)①因c是電子流出的一極,則c為負極,d為正極,甲烷具有還原性,在負極上發(fā)生氧化反應生成CO2,電極反應式為:CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+;
②原電池中正極電極反應為2O2+8H++8e-═4H2O,當轉移4mol電子時,則生成氧氣物質的量為1.0mol,體積為1.0mol×22.4L/mol=22.4L;
③原電池工作的總電極反應式為2O2+CH4═CO2+2H2O,溶液中H+物質的量不變,但溶液中水的量增多,則電池工作一段時間后溶液的酸性減弱。
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【題目】設NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( )
A. 向含有FeI2的溶液中通入適量氯氣,當有1molFe2+被氧化時,該反應轉移電子數(shù)目為3NA
B. 40gCuO和Cu2S混合物中所含銅原子的數(shù)目不等于0.5 NA
C. 含0.1molNH4HSO4的溶液中,陽離子數(shù)目略小于0.2NA
D. C3H8分子中的2個H原子分別被1個-NH2和1個-OH取代,1mol此有機物所含共用電子對數(shù)目為13NA
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【題目】如下圖所示,下列說法正確的是( )
A.甲池是電能轉化為化學能的裝置,乙、丙池是化學能轉化電能的裝置
B.甲池通入CH3OH的電極反應式為CH3OH-6e-+2H2O===CO32-+8H+
C.反應一段時間后,向乙池中加入一定量Cu(OH)2固體能使CuSO4溶液恢復到原濃度
D.甲池中消耗280 mL(標準狀況下)O2,此時丙池中理論上最多產(chǎn)生14. 5 g固體
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【題目】已知W、X、Y、Z是短周期元素,aW3+、bX+、cY2﹣、dZ﹣四種離子具有相同的電子層結構,下列關系正確的是( )
A.最外層電子數(shù):Y>Z
B.核電荷數(shù):a>b
C.穩(wěn)定性:H2Y>HZ
D.X單質一定能從W的鹽溶液中置換出W單質
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【題目】①丁烷 ②2一甲基丙烷 ③戊烷 ④2一甲基丁烷 ⑤2,2—二甲基丙烷等物質的沸點排列順序正確的是 ( )
A. ①>②>③>④>⑤ B. ⑤>④>③>②>①
C. ③>④>⑤>①>② D. ②>①>⑤>④>③
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【題目】以電石渣[主要成分為Ca(OH)2和CaCO3]為原料制備KClO3的流程如下:
(1)氯化過程控制電石渣過量,在75℃左右進行。氯化時存在Cl2與Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反應,Ca(ClO)2進一步轉化為Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2 分解為CaCl2和O2。
①生成Ca(ClO)2的化學方程式為 。
②提高Cl2轉化為Ca(ClO3)2的轉化率的可行措施有 (填序號)。
A.適當減緩通入Cl2速率 B.充分攪拌漿料 C.加水使Ca(OH)2完全溶解
(2)氯化過程中Cl2 轉化為Ca(ClO3)2的總反應方程式為
6Ca(OH)2+6Cl2===Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O, 氯化完成后過濾。
①濾渣的主要成分為 (填化學式)。
②濾液中Ca(ClO3)2與CaCl2的物質的量之比n[Ca(ClO3)2] ∶n[CaCl2] 1∶5(填“>”、“<”或“=”)。
(3)向濾液中加入稍過量KCl固體可將Ca(ClO3)2轉化為KClO3,若溶液中KClO3的含量為100gL-1,從該溶液中盡可能多地析出KClO3固體的方法是 。
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【題目】下列物質中既能跟氫氧化鈉溶液反應,又能跟稀HCl反應的是( ) ①Al2O3 ②Al(OH)3 ③(NH4)2CO3 ④NaHCO3 ⑤BaCl2 .
A.③④⑤
B.②③④⑤
C.①②③④
D.全部
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【題目】溶液、膠體和濁液這三種分散系的本質區(qū)別是
A. 是否有丁達爾現(xiàn)象 B. 是否能通過濾紙
C. 分散質粒子的大小不同 D. 是否均一、透明、穩(wěn)定
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