利用生活中或?qū)嶒?yàn)中常見的物品，根據(jù)氧化還原反應(yīng)知識和電化學(xué)知識，自己動(dòng)手設(shè)計(jì)一個(gè)原電池。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>

(1)實(shí)驗(yàn)原理：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。

(2)實(shí)驗(yàn)原理：電極(______、______)、________、________、稀硫酸、耳機(jī)(或者電流計(jì))。

(請?jiān)诳崭裰刑顚懰钡膶?shí)驗(yàn)用品)

(3)實(shí)驗(yàn)裝置(如圖)。

(4)原電池設(shè)計(jì)及注意的問題：

①按如圖所示連接好實(shí)驗(yàn)儀器，注意觀察(耳朵聽)耳機(jī)是否有聲音發(fā)出，如果沒有，可將原電池的兩個(gè)電極中的一極接觸耳機(jī)插頭上的一極(注意：接觸的同時(shí)耳機(jī)的另一極是連接在原電池的另一個(gè)電極上的)，這時(shí)可以聽見耳機(jī)發(fā)出“嚓嚓嚓……”的聲音。其原因是：在原電池中，由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為________，在耳機(jī)中又由________轉(zhuǎn)化為聲音這種能量。

②如果將裝置中的耳機(jī)改為電流計(jì)，則鐵釘應(yīng)該接電流計(jì)的________極，電極反應(yīng)是_____________________________，發(fā)生了________反應(yīng)。

 

【答案】

(2)鐵釘或鐵條　銅片(其他合理答案也可)　燒杯　導(dǎo)線

(4)①電能　電能　②負(fù)　Fe－2e－===Fe2＋    氧化

【解析】根據(jù)電池反應(yīng)：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑可知，正極為不比鐵活潑的金屬或非金屬導(dǎo)體。耳機(jī)發(fā)出聲音是電能轉(zhuǎn)化為聲音。 由于鐵為負(fù)極，應(yīng)連接電流計(jì)的負(fù)極。

 

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：閱讀理解

（2013?通州區(qū)二模）碳和碳的化合物在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一種理想，更是一種值得期待的新的生活方式．
（1）將CO2與焦炭作用生成CO，CO可用于煉鐵等．
①已知：Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ/mol
C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJ/mol
則CO還原Fe2O3的熱化學(xué)方程式為
Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5kJ/mol
Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5kJ/mol
；
②氯化鈀（PdCl2）溶液常被應(yīng)用于檢測空氣中微量CO．PdCl2被還原成單質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為
PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl
PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl
；
（2）將兩個(gè)石墨電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入C3H8和O2構(gòu)成丙烷燃料電池．
①負(fù)極電極反應(yīng)式是：
C3H8-20e-+26OH-=3CO32-+17H2O
C3H8-20e-+26OH-=3CO32-+17H2O
；
②某同學(xué)利用丙烷燃料電池設(shè)計(jì)了一種電解法制取Fe（OH）2的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖所示），通電后，溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀，且較長時(shí)間不變色．下列說法中正確的是
ABD
ABD
（填序號）
A．電源中的a一定為正極，b一定為負(fù)極
B．可以用NaCl溶液作為電解液
C．A、B兩端都必須用鐵作電極
D．陰極發(fā)生的反應(yīng)是：2H++2e-=H2↑
（3）將不同量的CO（g）和H2O（g）分別通入體積為2L的恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)：
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三組數(shù)據(jù)：
實(shí)驗(yàn)組 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
H2O CO CO2
1 650 2 4 1.6 5
2 900 1 2 0.4 3
3 900 1 2 0.4 1
①該反應(yīng)的正反應(yīng)為
放熱
放熱
（填“吸”或“放”）熱反應(yīng)；
②實(shí)驗(yàn)2中，平衡常數(shù)K=
1
6
1
6
；
③實(shí)驗(yàn)3跟實(shí)驗(yàn)2相比，改變的條件可能是
使用了催化劑；加大了壓強(qiáng)
使用了催化劑；加大了壓強(qiáng)
（答一種情況即可）；
（4）將2.4g碳在足量氧氣中燃燒，所得氣體通入100mL 3.0mol/L的氫氧化鈉溶液中，完全吸收后，溶液中所含離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序
c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）
c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）
．

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科目：高中化學(xué) 來源：2012-2013學(xué)年北京通州區(qū)高三第二次模擬考試?yán)砭C化學(xué)試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

碳和碳的化合物在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一種理想，更是一種值得期待的新的生活方式。

（1）將CO2與焦炭作用生成CO，CO可用于煉鐵等。

①已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨)＝2Fe(s)＋3CO(g)  ΔH1＝ +489.0 kJ/mol

C(石墨)＋CO2(g)＝2CO(g)   ΔH2＝+172.5 kJ/mol

則CO還原Fe2O3的熱化學(xué)方程式為                                         ；

②氯化鈀（PdCl2）溶液常被應(yīng)用于檢測空氣中微量CO。PdCl2被還原成單質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                                 ；

（2）將兩個(gè)石墨電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入C3H8和O2構(gòu)成丙烷燃料電池。

①負(fù)極電極反應(yīng)式是：                                             ；

②某同學(xué)利用丙烷燃料電池設(shè)計(jì)了一種電解法制取Fe(OH)2的實(shí)驗(yàn)裝置（如下圖所示），通電后，溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀，且較長時(shí)間不變色。下列說法中正確的是           （填序號）

A．電源中的a一定為正極，b一定為負(fù)極

B．可以用NaCl溶液作為電解液

C．A、B兩端都必須用鐵作電極

D．陰極發(fā)生的反應(yīng)是：2H+＋2e－＝H2↑

（3）將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入體積為2L的恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)  CO2(g)＋H2(g)，得到如下三組數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)組

溫度/℃

起始量/mol

平衡量/mol

達(dá)到平衡所需時(shí)間/min

H2O

CO

CO2

1

650

2

4

1.6

5

2

900

1

2

0.4

3

3

900

1

2

0.4

1

 

①該反應(yīng)的正反應(yīng)為           （填“吸”或“放”）熱反應(yīng)；

②實(shí)驗(yàn)2中，平衡常數(shù)K＝           ；

③實(shí)驗(yàn)3跟實(shí)驗(yàn)2相比，改變的條件可能是                 （答一種情況即可）；

（4）將2.4g碳在足量氧氣中燃燒，所得氣體通入100mL 3.0mol/L的氫氧化鈉溶液中，完全吸收后，溶液中所含離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序                    。

 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

 選做題

本題有A、B兩題，分別對應(yīng)于“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”和“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”兩個(gè)選修課程模塊的內(nèi)容，每題12分。請選擇其中一題作答，若兩題都作答，則以A題得分計(jì)入總分。

20A．過渡元素在生活、生產(chǎn)和科技等方面有廣泛的用途。

  （1）應(yīng)用于合成氨反應(yīng)的催化劑（鐵）的表面上存在氮原子，右圖為氮原子在鐵的晶面上的單層附著局部示意圖(圖中小黑色球代表氮原子，灰色球代表鐵原子）。則圖示鐵顆粒表面上氮原子與鐵原子的個(gè)數(shù)比為       。

 

 

 

 

 

  （2）現(xiàn)代污水處理工藝中常利用聚合鐵{簡稱PFS，化學(xué)式為：[Fe2(OH）n(SO4）3-n／2]m，n<5，m<10}在水體中形成絮狀物，以吸附重金屬離子。下列說法中不正確的是     。（填序號）  

    A．PFS中鐵顯+3價(jià)          

    B．鐵原子的價(jià)電子排布式是3d64s2

    C．由FeSO4溶液制PFS需經(jīng)過氧化、水解和聚合的過程

    D．由下表可知?dú)鈶B(tài)Fe2+再失去一個(gè)電子比氣態(tài)Mn2+再失去一個(gè)電子難

元素

Mn

Fe

電離能

（kJ・mol－1）

I1

717

759

I2

1509

1561

I3

3248

2957

 

 

 

 

 

  （3）鉻的配合物在藥物應(yīng)用、設(shè)計(jì)合成新磁材料領(lǐng)域和聚乙烯催化劑方面都有重要應(yīng)用�，F(xiàn)有鉻（Ⅲ）與甲基丙烯酸根的配合物為：

 

①該化合物中存在的化學(xué)鍵類型有                                    。

②該化合物中一個(gè)Cr的配位數(shù)為       。

③甲基丙烯酸分子中C原子的雜化方式有              。

④等電子體是具有相同的價(jià)電子數(shù)和原子數(shù)的分子或離子，與H2O分子互為等電子體的微粒是    。（填一種即可）

⑤與鉻同周期的所有元素中基態(tài)原子最外層電子數(shù)與鉻原子相同的元素是

____  。（填元素符號）


20B．阿斯匹林(乙酰水楊酸）是由水楊酸和乙酸酐合成的：

在生成乙酰水楊酸的同時(shí)，水楊酸分子之間也能發(fā)生聚合反應(yīng)，生成少量聚合物(副產(chǎn)物）。合成乙酰水楊酸的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

 

①向150mL干燥錐形瓶中加入2 g水楊酸、5 mL乙酸酐和5滴濃硫酸，振蕩，待其溶解后，控制溫度在85℃～90℃條件下反應(yīng)5～10 min，然后冷卻，即有乙酰水楊酸晶體析出。

②減壓過濾，用濾液淋洗錐形瓶，直至所有晶體收集到布氏漏斗中。抽濾時(shí)用少量冷水洗滌晶體幾次，繼續(xù)抽濾，盡量將溶劑抽干。然后將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)移至表面皿上，在空氣中風(fēng)干。

③將粗產(chǎn)品置于100 mL燒杯中，攪拌并緩慢加入25 mL飽和碳酸氫鈉溶液，加完后繼續(xù)攪拌2～3 min，直到?jīng)]有二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生為止。過濾，用5～10 mL蒸餾水洗滌沉淀。合并濾液于燒杯中，不斷攪拌，慢慢加入15 mL 4mol / L鹽酸，將燒杯置于冰水中冷卻，即有晶體析出。抽濾，用冷水洗滌晶體1～2次，再抽干水分，即得產(chǎn)品。

  （1）第①步中，要控制溫度在85℃～90℃，應(yīng)采用的加熱方法是   ，用這種方法加熱需要的玻璃儀器有     。

  （2）在第②步中，用冷水洗滌晶體，其目的是    、   。

  （3）在第③步中，加入飽和碳酸氫鈉溶液的作用是    ，加入鹽酸的作用是    。

  （4）如何檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否混有水楊酸？       。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2013年北京市通州區(qū)高考化學(xué)二模試卷（解析版） 題型：填空題

碳和碳的化合物在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一種理想，更是一種值得期待的新的生活方式．
（1）將CO2與焦炭作用生成CO，CO可用于煉鐵等．
①已知：Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ/mol
C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJ/mol
則CO還原Fe2O3的熱化學(xué)方程式為    ；
②氯化鈀（PdCl2）溶液常被應(yīng)用于檢測空氣中微量CO．PdCl2被還原成單質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為    ；
（2）將兩個(gè)石墨電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入C3H8和O2構(gòu)成丙烷燃料電池．
①負(fù)極電極反應(yīng)式是：    ；
②某同學(xué)利用丙烷燃料電池設(shè)計(jì)了一種電解法制取Fe（OH）2的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖所示），通電后，溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀，且較長時(shí)間不變色．下列說法中正確的是    （填序號）
A．電源中的a一定為正極，b一定為負(fù)極
B．可以用NaCl溶液作為電解液
C．A、B兩端都必須用鐵作電極
D．陰極發(fā)生的反應(yīng)是：2H++2e-=H2↑
（3）將不同量的CO（g）和H2O（g）分別通入體積為2L的恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)：
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三組數(shù)據(jù)：
實(shí)驗(yàn)組溫度/℃起始量/mol平衡量/mol達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
H2OCOCO2
1650241.65
2900120.43
3900120.41
①該反應(yīng)的正反應(yīng)為    （填“吸”或“放”）熱反應(yīng)；
②實(shí)驗(yàn)2中，平衡常數(shù)K=    ；
③實(shí)驗(yàn)3跟實(shí)驗(yàn)2相比，改變的條件可能是    （答一種情況即可）；
（4）將2.4g碳在足量氧氣中燃燒，所得氣體通入100mL 3.0mol/L的氫氧化鈉溶液中，完全吸收后，溶液中所含離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序    ．

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科目：高中化學(xué) 來源：江蘇省無錫市2010年高三教學(xué)情況調(diào)查（一） 題型：填空題

 選做題

本題有A、B兩題，分別對應(yīng)于“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”和“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”兩個(gè)選修課程模塊的內(nèi)容，每題12分。請選擇其中一題作答，若兩題都作答，則以A題得分計(jì)入總分。

20A．過渡元素在生活、生產(chǎn)和科技等方面有廣泛的用途。

   （1）應(yīng)用于合成氨反應(yīng)的催化劑（鐵）的表面上存在氮原子，右圖為氮原子在鐵的晶面上的單層附著局部示意圖(圖中小黑色球代表氮原子，灰色球代表鐵原子）。則圖示鐵顆粒表面上氮原子與鐵原子的個(gè)數(shù)比為       。

 

 

 

 

 

   （2）現(xiàn)代污水處理工藝中常利用聚合鐵{簡稱PFS，化學(xué)式為：[Fe2(OH）n(SO4）3-n／2]m，n<5，m<10}在水體中形成絮狀物，以吸附重金屬離子。下列說法中不正確的是     。（填序號）  

    A．PFS中鐵顯+3價(jià)          

    B．鐵原子的價(jià)電子排布式是3d64s2

    C．由FeSO4溶液制PFS需經(jīng)過氧化、水解和聚合的過程

    D．由下表可知?dú)鈶B(tài)Fe2+再失去一個(gè)電子比氣態(tài)Mn2+再失去一個(gè)電子難

元素

Mn

Fe

電離能

（kJ・mol－1）

I1

717

759

I2

1509

1561

I3

3248

2957

 

 

 

 

 

   （3）鉻的配合物在藥物應(yīng)用、設(shè)計(jì)合成新磁材料領(lǐng)域和聚乙烯催化劑方面都有重要應(yīng)用�，F(xiàn)有鉻（Ⅲ）與甲基丙烯酸根的配合物為：

 

①該化合物中存在的化學(xué)鍵類型有                                     。

②該化合物中一個(gè)Cr的配位數(shù)為       。

③甲基丙烯酸分子中C原子的雜化方式有              。

④等電子體是具有相同的價(jià)電子數(shù)和原子數(shù)的分子或離子，與H2O分子互為等電子體的微粒是    。（填一種即可）

⑤與鉻同周期的所有元素中基態(tài)原子最外層電子數(shù)與鉻原子相同的元素是

____   。（填元素符號）


20B．阿斯匹林(乙酰水楊酸）是由水楊酸和乙酸酐合成的：

在生成乙酰水楊酸的同時(shí)，水楊酸分子之間也能發(fā)生聚合反應(yīng)，生成少量聚合物(副產(chǎn)物）。合成乙酰水楊酸的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

 

①向150 mL干燥錐形瓶中加入2 g水楊酸、5 mL乙酸酐和5滴濃硫酸，振蕩，待其溶解后，控制溫度在85℃～90℃條件下反應(yīng)5～10 min，然后冷卻，即有乙酰水楊酸晶體析出。

②減壓過濾，用濾液淋洗錐形瓶，直至所有晶體收集到布氏漏斗中。抽濾時(shí)用少量冷水洗滌晶體幾次，繼續(xù)抽濾，盡量將溶劑抽干。然后將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)移至表面皿上，在空氣中風(fēng)干。

③將粗產(chǎn)品置于100 mL燒杯中，攪拌并緩慢加入25 mL飽和碳酸氫鈉溶液，加完后繼續(xù)攪拌2～3 min，直到?jīng)]有二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生為止。過濾，用5～10 mL蒸餾水洗滌沉淀。合并濾液于燒杯中，不斷攪拌，慢慢加入15 mL 4mol / L鹽酸，將燒杯置于冰水中冷卻，即有晶體析出。抽濾，用冷水洗滌晶體1～2次，再抽干水分，即得產(chǎn)品。

   （1）第①步中，要控制溫度在85℃～90℃，應(yīng)采用的加熱方法是    ，用這種方法加熱需要的玻璃儀器有     。

   （2）在第②步中，用冷水洗滌晶體，其目的是    、    。

   （3）在第③步中，加入飽和碳酸氫鈉溶液的作用是     ，加入鹽酸的作用是    。

   （4）如何檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否混有水楊酸？       。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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