分析 (1)裝置是否有外加電源可以判斷所屬的類別,根據(jù)電池的工作原理來分析電極電極反應(yīng)以及現(xiàn)象;
(2)鐵電極的電子一部分傳給銅電極,發(fā)生原電池反應(yīng).同時(shí)鐵電極上也發(fā)生置換反應(yīng).電極反應(yīng):Fe-2e-→Fe2+,Cu2++2e-=Cu,銅電極增加3.2g,即0.05mol,同時(shí)鐵電極原電池反應(yīng)產(chǎn)生0.05molFe2+,即鐵電極減少56g/mol×0.05
mol=2.8g,但是鐵片只減少了2.4g,因?yàn)殍F片有一部分直接發(fā)生置換反應(yīng),有銅生成,所以質(zhì)量增加了,這部分鐵的化學(xué)能沒有轉(zhuǎn)化為電能,所以有2.8g-2.4g=0.4g的質(zhì)量差,設(shè)有xmol鐵直接參與置換反應(yīng),
Cu2++Fe=Cu+Fe2+△m
1mol 64 8
x 0.4
計(jì)算得x=0.05mol,即直接發(fā)生置換反應(yīng)的鐵為0.05mol,參與原電池反應(yīng)的鐵也是0.05mol;
(3)鹽橋原電池中,金屬電極插入含有該電極金屬陽(yáng)離子的鹽溶液中,所以硫酸銅溶液應(yīng)該注入右側(cè)燒杯中,若2min內(nèi)鐵片減少了5.6g,該段時(shí)間內(nèi)用亞鐵離子表示的平均反應(yīng)速率v=$\frac{\frac{\frac{5.6g}{56g/mol}}{0.5L}}{2min}$=0.1mol•L-1•min-1,則中間U形管中K+的流速是0.1mol/min;
(4)根據(jù)電極反應(yīng)式來計(jì)算.
解答 解:(1)裝置沒有外加電源,屬于原電池,活潑金屬鋅做負(fù)極,本身失電子,F(xiàn)e-2e-=Fe2+,正極上是銅離子得電子,電極反應(yīng)式:Cu2++2e-=Cu,所以銅離子在該極附近溶度減小,溶液顏色變淺,故答案為:Cu2++2e-=Cu;顏色變淺;
(2)鐵電極的電子一部分傳給銅電極,發(fā)生原電池反應(yīng).同時(shí)鐵電極上也發(fā)生置換反應(yīng).電極反應(yīng):Fe-2e-→Fe2+,Cu2++2e-=Cu,銅電極增加3.2g,即0.05mol,同時(shí)鐵電極原電池反應(yīng)產(chǎn)生0.05molFe2+,即鐵電極減少56g/mol×0.05
mol=2.8g,但是鐵片只減少了2.4g,因?yàn)殍F片有一部分直接發(fā)生置換反應(yīng),有銅生成,所以質(zhì)量增加了,這部分鐵的化學(xué)能沒有轉(zhuǎn)化為電能,所以有2.8g-2.4g=0.4g的質(zhì)量差,設(shè)有xmol鐵直接參與置換反應(yīng),
Cu2++Fe=Cu+Fe2+△m
1mol 64 8
x 0.4
計(jì)算得x=0.05mol,即直接發(fā)生置換反應(yīng)的鐵為0.05mol,參與原電池反應(yīng)的鐵也是0.05mol,所以該裝置消耗化學(xué)能有50%轉(zhuǎn)化為電能,故答案為:50;
(3)鹽橋原電池中,金屬電極插入含有該電極金屬陽(yáng)離子的鹽溶液中,所以硫酸銅溶液應(yīng)該注入右側(cè)燒杯中,若2min內(nèi)鐵片減少了5.6g,該段時(shí)間內(nèi)用亞鐵離子表示的平均反應(yīng)速率v=$\frac{\frac{\frac{5.6g}{56g/mol}}{0.5L}}{2min}$=0.1mol•L-1•min-1,則中間U形管中K+的流速是0.1mol/min,故答案為:右;0.1;
(4)鐵電極發(fā)生的反應(yīng)為:Fe-2e-→Fe2+,正極上是銅離子得電子,電極反應(yīng)為:Cu2++2e-=Cu,設(shè)轉(zhuǎn)移電子為n,則鐵質(zhì)量減少28n,Cu電極質(zhì)量增加32n,鐵片和銅片之間的質(zhì)量差為28n+32n=60n=0.6g,所以n=0.01,故答案為:0.01.
點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生原電池的工作原理,學(xué)生要學(xué)會(huì)應(yīng)用差量法在電極反應(yīng)計(jì)算中的運(yùn)用,綜合性強(qiáng),難度較大.
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科目:高中化學(xué) 來源:2016-2017學(xué)年寧夏衛(wèi)一高一上10月月考化學(xué)b卷(解析版) 題型:填空題
選擇下列實(shí)驗(yàn)方法分離物質(zhì),將分離方法的序號(hào)填在橫線上。
A 萃取分液 B 升華 C 結(jié)晶 D 分液 E 蒸餾 F過濾
①________分離飽和食鹽水與沙子的混合物。
②_____從硝酸鉀和氯化鈉的混合液中獲得硝酸鉀。
③______分離水和汽油的混合物。
④_____分離CCl4(沸點(diǎn)為76.75℃)和甲苯(沸點(diǎn)為110.6℃)
⑤______分離出混在沙土中的碘單質(zhì)。
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科目:高中化學(xué) 來源:2016-2017學(xué)年遼寧省高一上10月月考化學(xué)卷(解析版) 題型:選擇題
在標(biāo)準(zhǔn)狀況下①6.72LCH4 ②3.01×1023個(gè)HCl分子 ③13.6gH2S ④0.2molNH3,下列對(duì)這四種氣體的關(guān)系從大到小表達(dá)正確的是
a.體積②>③>①>④ b.密度②>④>③>①
c.質(zhì)量②>③>①>④ d.氫原子個(gè)數(shù)①>③>④>②
A.a(chǎn)bc B.bcd C.a(chǎn)bcd D.a(chǎn)cd
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 氯氣溶于水:Cl2+H2O═2H++Cl-+ClO - | |
B. | NaAlO2溶液中通入過量的CO2:2AlO2-+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32- | |
C. | 用稀HNO3溶解Fe3O4固體的離子方程式:Fe3O4+8H+═2Fe3++Fe2++4H2O | |
D. | NaHCO3溶液中加少量Ba(OH)2溶液:2HCO3-+Ba2++2OH-═BaCO3↓+2H2O+CO32- |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 濃硝酸或氫氟酸存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中 | |
B. | 汽油或煤油存放在帶橡皮塞的棕色玻璃瓶中 | |
C. | 用堿式滴定管準(zhǔn)確量取25.00mL的KMnO4溶液 | |
D. | 新制氯水或硝酸銀溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 6:3:2 | B. | 1:2:3 | C. | 3:2:1 | D. | 4:3:2 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 元素周期表中,有18個(gè)縱行即有18個(gè)族 | |
B. | 最外層電子數(shù)為2的元素原子,不一定屬于ⅡA族元素 | |
C. | 在周期表里,元素所在的周期序數(shù)等于原子核外的電子層數(shù) | |
D. | 副族與Ⅷ族元素都是金屬元素 |
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