【題目】某興趣小組用下圖裝置研究原電池的工作原理。
(1)甲中K斷開時,裝置中發(fā)生反應的離子方程式為_____________;K閉合時,Cu棒上的現(xiàn)象為__________,它為原電池的___(填“正”或“負”)極,電極反應式為_______,外電路電流的方向由___到______(填“Cu”或“Zn”)。
(2)乙圖為氫氧燃料電池構(gòu)造示意圖,其中通入氫氣的一極為電池的____填“正”或“負”)極,發(fā)生____(填“氧化”或“還原”)反應。
(3)某同學欲把反應Fe+2FeCl3=3FeCl2設計成原電池,請寫出負極的電極反應式: _________________。
【答案】Zn+2H+=Zn2++H2↑ 有氣泡產(chǎn)生 正 2H++2e=H2↑ Cu Zn 負 氧化 Fe-2e=Fe2+
【解析】
由裝置分析可知,甲中K斷開時,未構(gòu)成原電池,Zn直接與稀硫酸反應生成氫氣;K閉合時,構(gòu)成原電池,Zn為負極;乙為氫氧燃料電池,燃料電池中通入氧氣的極為正極,發(fā)生還原反應,據(jù)此分解結(jié)合原電池知識解答問題。
(1)甲中K斷開時,未構(gòu)成原電池,Zn直接與稀硫酸反應生成氫氣,發(fā)生反應的離子方程式為Zn+2H+=Zn2++H2↑;K閉合時,構(gòu)成原電池,Zn為負極,Zn失去電子發(fā)生氧化反應,電極反應式為Zn-2e-=Zn2+,則Cu為正極,電極表面H+得到電子發(fā)生還原反應,電極反應式為2H++2e=H2↑,可觀察到Cu棒上產(chǎn)生氣泡,外電路電流方向由正極到負極,即由Cu到Zn,故答案為:Zn+2H+=Zn2++H2↑;有氣泡產(chǎn)生;正;2H++2e=H2↑;Cu;Zn;
(2)燃料電池中通入氧氣的極為正極,發(fā)生還原反應,則通入氫氣的一極為電池的負極,發(fā)生氧化反應,故答案為:負;氧化;
(3)反應Fe+2FeCl3=3FeCl2中Fe發(fā)生氧化反應,應為原電池的負極材料,電解質(zhì)溶液應選擇FeCl3溶液,其中負極的電極反應式為Fe-2e-=Fe2+,故答案為:Fe-2e-=Fe2+。
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【題目】某學習小組按如下實驗過程證明了海帶中存在的碘元素:
下列說法不正確的是
A.步驟①需要將干海帶放入坩堝中灼燒
B.步驟②反應的離子方程式為:2I- +2H++H2O2=I2+2H2O
C.步驟③操作后,觀察到試管中溶液變?yōu)樗{色,可以說明海帶中含有碘元素
D.若步驟②僅滴加稀硫酸后放置一會兒,步驟③操作后,試管中溶液不變成藍色
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【題目】Ⅰ.高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能綠色水處理劑,比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更強,無二次污染,工業(yè)上是先制得高鐵酸鈉,然后在低溫下,向高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和,使高鐵酸鉀析出。
(1)干法制備高鐵酸鈉的主要反應為:2FeSO4 + 6 Na2O2 = 2Na2FeO4 + 2Na2O + 2Na2SO4 + O2↑,該反應中還原劑是___________________(填化學式),被2 mol FeSO4還原的過氧化鈉為_________mol
(2)濕法制備高鐵酸鉀(K2FeO4)的反應體系中有六種微粒:Fe(OH)3、ClO-、OH-、FeO42-、Cl-、H2O。寫出堿性條件下制高鐵酸鉀的離子反應方程式:__________________________
Ⅱ.已知:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-。
(1)含有1 mol FeI2和2 mol FeBr2的溶液中通入2 mol Cl2,此時被氧化的離子是____________,被氧化的離子的物質(zhì)的量分別是_____________________________________________
(2)若向含a mol FeI2和b mol FeBr2的溶液中通入c mol Cl2,當I-、Fe2+被氧化時,c為_____________(用含a、b的代數(shù)式表示)。
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【題目】如圖是研究鐵被海水腐蝕的實驗裝置。圖2中M是某種與鐵片緊貼的金屬,下列說法正確的是
A.圖1鐵片靠近燒杯底部的部分,腐蝕更嚴重
B.若M是鋅片,可保護鐵
C.若M是銅片,可保護鐵
D.M是銅或是鋅都不能保護鐵,是因沒有構(gòu)成原電池
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【題目】在密閉容器中發(fā)生下列反應aA(g)cC(g)+dD(g),反應達到平衡后,將氣體體積壓縮到原來的一半,當再次達到平衡時,D的濃度為原平衡的1.8倍,下列敘述正確的是( )
A. 平衡向正反應方向移動B. a<c+d
C. D的體積分數(shù)變大D. A的轉(zhuǎn)化率變大
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【題目】一定溫度下,在三個體積均為0.5L的恒容密閉容器中發(fā)生反應:CO(g)+Cl2(g)COCl2(g),其中容器Ⅰ中5min時到達平衡。
下列說法中正確的是( )
A. 容器Ⅰ中前5min的平均反應速率v(CO)=0.16molL﹣1min﹣1
B. 該反應正反應為吸熱反應
C. 容器Ⅱ中起始時Cl2的物質(zhì)的量為0.55mol
D. 若起始時向容器Ⅰ加入CO0.8mol、Cl20.8mol,達到平衡時CO轉(zhuǎn)化率大于80%
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【題目】W、X、Y、Z是四種常見的短周期元素,其原子半徑隨原子序數(shù)變化如圖。已知W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18,中子數(shù)為10;X和Ne原子的核外電子數(shù)相差1;Y的單質(zhì)是一種常見的半導體材料;Z的非金屬性在同周期元素中最強。下列說法不正確的是
A.對應簡單離子半徑:X<W
B.對應簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Y<Z
C.化合物XZW既含離子鍵也含共價鍵
D.Y的氧化物能與Z或X的最高價氧化物對應的水化物反應
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【題目】如圖所示,將鐵釘放入純水中,一段時間后,鐵釘表面有鐵銹生成,下列說法正確的是
A.鐵釘與水面交接處最易腐蝕
B.鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕,鐵做陰極
C.鐵發(fā)生的反應是:Fe-3e→Fe3+
D.水上和水下部分的鐵釘不發(fā)生電化腐蝕
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【題目】氟代硼酸鉀(KBe2BO3F2)是激光器的核心材料,我國化學家在此領域的研究走在了世界的最前列;卮鹣铝袉栴}:
(1)氟代硼酸鉀中各元素原子的第一電離能大小順序是F>O> ___;鶓B(tài)K+電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為____形。
(2) NaBH4是有機合成中常用的還原劑,其中的陰離子空間構(gòu)型是____,中心原子的雜化形式為____。NaBH4中存在____(填標號)。
a. 離子鍵 b. 氫鍵 c. σ鍵 d. π鍵
(3) BeC12中的化學鍵具有明顯的共價性,蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子存在的BeCl2的結(jié)構(gòu)式為 ___,其中Be的配位數(shù)為_____。
(4)第三周期元素氟化物的熔點如下表:
解釋表中氟化物熔點變化的原因:____。
(5) CaF2的一種晶胞如圖所示。Ca2+占據(jù)F-形成的空隙,其空隙率是____。若r(F-)=x pm,r(Ca2+) =y pm,設阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則CaF2的密度ρ=_____ g.cm-3(列出計算表達式)。
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