原電池是化學(xué)對(duì)人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn).   
(1)某興趣小組為研究原電池原理,設(shè)計(jì)如圖裝置.a(chǎn)和b不連接時(shí),燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是
 
.      
②a和b用導(dǎo)線連接,Cu極為原電池
 
極(填“正”或“負(fù)”),電極反應(yīng)式是
 
.Zn極發(fā)生
 
(填“氧化”或“還原”)反應(yīng).溶液中H+移向
 
(填“Cu”或“Zn”)極.
③無(wú)論a和b是否連接,Zn片均被腐蝕.若轉(zhuǎn)移了0.2mol電子,則理論上Zn片質(zhì)量減輕了
 
g.
(2)有同學(xué)想把Ba(OH)2?8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池,你認(rèn)為是否可行?
 
(填“是”或“否”).
考點(diǎn):原電池和電解池的工作原理
專題:電化學(xué)專題
分析:(1)①該裝置不能形成閉合回路,所以不能形成原電池,鋅發(fā)生化學(xué)腐蝕;
②該裝置構(gòu)成原電池,鋅易失電子作負(fù)極、Cu作正極,負(fù)極電極反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+、正極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑,放電時(shí),電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)、陰離子向負(fù)極移動(dòng);
③根據(jù)鋅和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算;
(2)原電池反應(yīng)必須是自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng).
解答: 解:(1)①該裝置不能形成閉合回路,所以不能形成原電池,鋅發(fā)生化學(xué)腐,離子反應(yīng)為Zn+2H+=H2↑+Zn 2+,故答案為:Zn+2H+=H2↑+Zn 2+
②該裝置為原電池,鋅易失電子作負(fù)極、Cu作正極,正極上氫離子放電,電極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑,
鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電解質(zhì)溶液中氫離子向正極Cu極移動(dòng),故答案為:正;2H++2e-=H2↑;氧化;Cu;
③根據(jù)鋅和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式得,消耗鋅的質(zhì)量=
0.2mol
2
×65g/mol
=6.5g,故答案為:6.5;
(2)原電池反應(yīng)必須是自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng),該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)且不是氧化還原反應(yīng),所以不能設(shè)計(jì)成原電池,故答案為:否.
點(diǎn)評(píng):本題考查了原電池原理及原電池設(shè)計(jì),根據(jù)原電池反應(yīng)特點(diǎn)、電極反應(yīng)等知識(shí)點(diǎn)分析解答,銅鋅原電池中電池反應(yīng)式與鋅發(fā)生化學(xué)腐蝕離子反應(yīng)相同,題目難度不大.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列對(duì)有機(jī)物結(jié)構(gòu)或性質(zhì)的描述中錯(cuò)誤的是( 。
A、一定條件下,Cl2可在甲苯的苯環(huán)或側(cè)鏈上發(fā)生取代反應(yīng)
B、乙烷和丙烯的物質(zhì)的量共1mol,完成燃燒生成3mol H2O
C、用水可區(qū)分苯和溴苯
D、如圖中有機(jī)物的一氯代物有4種

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列離子或分子組中能大量共存,且滿足相應(yīng)要求的是( 。
A、K+、AlO2-、Cl-、MnO4-  要求:無(wú)色澄清溶液
B、Fe3+、NO3-、I-、HCO3- 要求:逐滴滴加鹽酸立即有氣體產(chǎn)生
C、Na+、Al3+、Cl-、SO42-   逐滴滴加NaOH先有沉淀產(chǎn)生,后沉淀消失
D、NH4+、Mg2+、SO42-、CH3COOH  要求:滴加NaOH濃溶液立刻又氣體產(chǎn)生

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證Cu與濃硝酸反應(yīng)的過(guò)程中可能產(chǎn)生NO.其實(shí)驗(yàn)流程圖如圖1:

(1)測(cè)定硝酸的物質(zhì)的量
反應(yīng)結(jié)束后,從圖2 B裝置中所得100mL溶液中取出25.00mL溶液,用0.1mol?L-1的NaOH溶液滴定,用酚酞作指示劑,滴定前后的滴定管中液面的位置如右上圖所示.在B容器中生成硝酸的物質(zhì)的量為
 
mol.
(2)測(cè)定NO的體積
①?gòu)纳蠄D所示的裝置中,你認(rèn)為應(yīng)選用
 
裝置進(jìn)行Cu與濃硝酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn),選用的理由是
 

②選用上圖所示儀器組合一套可用來(lái)完成實(shí)驗(yàn)并測(cè)定生成NO體積的裝置,其合理的連接順序是(填各導(dǎo)管口編號(hào))
 

③在測(cè)定NO的體積時(shí),若量筒中水的液面比集氣瓶的液面要低,此時(shí)應(yīng)將量筒的位置
 
(“下降”或“升高”),以保證量筒中的液面與集氣瓶中的液面持平.
(3)氣體成分分析:若實(shí)驗(yàn)測(cè)得NO的體積為112.0mL(已折算到標(biāo)準(zhǔn)狀況),則Cu與濃硝酸反應(yīng)的過(guò)程中
 
(填“有”或“沒有”)NO產(chǎn)生,作此判斷的依據(jù)是
 

(4)實(shí)驗(yàn)前,用托盤天平稱取的銅片至少應(yīng)為
 
 g.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

元素周期表中第四周期元素由于受3d電子的影響,性質(zhì)的遞變規(guī)律與短周期元素略有不同.
Ⅰ.第四周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的增大,總趨勢(shì)是逐漸增大的.
鎵(31Ga)的基態(tài)電子排布式是
 
;
31Ga的第一電離能卻明顯低于30Zn,原因是
 

Ⅱ.第四周期過(guò)渡元素的明顯特征是形成多種多樣的配合物.
(1)CO和NH3可以和很多過(guò)渡金屬形成配合物.CO與N2互為等電子體,CO分子中C原子上有一孤電子對(duì),C、O原子都符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則CO的結(jié)構(gòu)式可表示為
 
.NH3分子中N原子的雜化方式為
 
雜化,NH3分子的空間立體構(gòu)型是
 

(2)向盛有硫酸銅水溶液的試管中加氨水,首先形成藍(lán)色沉淀,繼續(xù)加入氨水沉淀溶解,得到深藍(lán)色透明溶液,向該溶液中加乙醇,析出深藍(lán)色晶體.藍(lán)色沉淀先溶解,后析出的原因是:
 
(用相關(guān)的離子方程式和簡(jiǎn)單的文字說(shuō)明加以解釋).
(3)如圖甲所示為二維平面晶體示意圖,所表示的化學(xué)式為AX3的是
 


(4)圖乙為一個(gè)金屬銅的晶胞,此晶胞立方體的邊長(zhǎng)為a cm,Cu的相對(duì)原子質(zhì)量為64,金屬銅的密度為ρ g/cm3,則阿伏加德羅常數(shù)可表示為
 
 mol-1(用含a、ρ的代數(shù)式表示).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

將4g NaOH溶于
 
g水中,可使溶液中H2O與Na+的物質(zhì)的量之比等于20:1,此溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
 
;若測(cè)得該溶液的密度為1.1g/cm3,則該溶液體積為
 
( 保留一位小數(shù)),溶液中c(Na+)為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

二甲醚(CH3OCH3)具有優(yōu)良的燃燒性能,被稱為21世紀(jì)的“清潔能”.一步法合成二甲醚以(CO/H2)為原料,在一定溫度、壓強(qiáng)和催化劑作用下進(jìn)行,反應(yīng)器中發(fā)生了下列反應(yīng):
①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),△H1=-90kJ?mol-1
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g),△H2=-23kJ?mol-1
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),△H3=-41kJ?mol-1
(1)一步法合成二甲醚的3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=
 
,該反應(yīng)在
 
自發(fā)(填“高溫”或“低溫”).有研究者在催化劑(含Cu-Zn-Al-O和Al2O3),壓強(qiáng)為5.0MPa的條件下由H2和CO直接制備二甲醚,結(jié)果如圖1所示.其中CO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因是
 


(2)另一種合成二甲醚的方法稱為“二步法”,該工藝為讓反應(yīng)①和反應(yīng)②分別在不同的反應(yīng)器中進(jìn)行,無(wú)反應(yīng)③發(fā)生,而“一步法”的反應(yīng)③的發(fā)生提高了CH3OCH3的產(chǎn)率,原因是
 

(3)由CO2加氫直接合成二甲醚可以消除過(guò)度CO2排放對(duì)環(huán)境的影響.當(dāng)在合成反應(yīng)器中加入碳?xì)浔?span id="4fmqshl" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">
n(CO2)
n(H2)
為1:3的混合,在一定條件下反應(yīng)得到二甲醚和水蒸氣,實(shí)現(xiàn)了CO2的減排目的.該反應(yīng)的反應(yīng)方程式為
 
;
(。┡袛嘣摲磻(yīng)在一定溫度下,體積恒定的密閉容器中下列不能作為達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是
 

A.容器的密度不變  
B.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
C.平均摩爾質(zhì)量保持不變
D.單位時(shí)間內(nèi)消耗2mol CO2,同時(shí)消耗1mol二甲醚
(ⅱ)相同溫度下,在兩個(gè)設(shè)備中進(jìn)行上述反應(yīng),某時(shí)刻設(shè)備中各氣態(tài)物質(zhì)的濃度及正逆反應(yīng)速率關(guān)系如表:
設(shè)備編號(hào)c(CO2
/mol?L-1
c(H2
/mol?L-1
c(CH3OCH3
/mol?L-1
c(H2O)
/mol?L-1
v(正)和v(逆)比較
1.0×10-21.0×10-21.0×10-41.0×10-4v(正)=v(逆)
2.0×10-21.0×10-21.0×10-42.0×10-4
判斷設(shè)備Ⅰ中的反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)(填“是”或“否”)
 
,該溫度下的平衡常數(shù)K=
 
;推測(cè)表中空格處v(正)與v(逆)的關(guān)系,并寫出推測(cè)過(guò)程)
 
;
(4)如圖2為綠色電“直接二甲醚燃料電池”的工作原理示意圖,寫出以石墨為電極的電池工作時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某中學(xué)的化學(xué)興趣小組對(duì)SO2與漂白粉的反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:取10克漂白粉固體,加入250mL水中,部分固體溶解溶液略有顏色,過(guò)濾后用潔凈的玻璃棒沾取濾液到pH試紙上,發(fā)現(xiàn)pH試紙先變藍(lán)(約為12)后褪色.回答下列問題:
(1)工業(yè)制取漂白粉的化學(xué)方程式是
 

漂白粉在空氣中變質(zhì)的原因
 
(用化學(xué)反應(yīng)方程式說(shuō)明)
(2)pH試紙顏色的變化說(shuō)明漂白粉溶液具有的性質(zhì)是
 
,ClO2和漂白粉一樣也具有強(qiáng)氧化性,其消毒效率(以單位物質(zhì)的量得電子的數(shù)目表示)是Cl2
 
倍;
(3)將SO2持續(xù)通入漂白粉溶液中,發(fā)現(xiàn)澄清透明的溶液先變?yōu)辄S綠色,隨后溶液中產(chǎn)生大量白色沉淀且黃綠色褪去.回答下列問題:
①澄清透明溶液變?yōu)辄S綠色的可能原因是:隨溶液酸性的增強(qiáng),漂白粉的有效成分和C1-發(fā)生反應(yīng).通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了這種可能性,其實(shí)驗(yàn)方案是
 
;
②用離子方程式解釋現(xiàn)象中黃綠色褪去的原因:
 

③SO2與漂白粉的有效成分在酸性條件下反應(yīng)的離子方程式:
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列敘述是某同學(xué)做完銅鋅原電池實(shí)驗(yàn)后得出的結(jié)論和認(rèn)識(shí),正確的是( 。
A、構(gòu)成原電池正極和負(fù)極的材料必須是兩種金屬
B、由銅鋅作為電極與硫酸銅溶液組成的原電池中,銅是負(fù)極
C、電流通過(guò)硫酸溶液,SO42-向正極移動(dòng)
D、銅鋅原電池工作時(shí),若有13g鋅被溶解,電路中就有0.4mol電子通過(guò)

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