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4．根據下列原電池示意圖，回答下列問題：
（1）石墨為正 極，其電極反應式為Fe3++e-=Fe2+，原電池總離子反應式是Zn+2Fe3+=2Fe2++Zn2+．
（2）若以該電池作為電源，以Pt為電極電解CuSO4溶液，在電池的工作過程中，Zn極質量變化了6.5g，電子從電池的Zn極沿導線流向電解池的陰極（填“陰極”或“陽極”，下同）；在電解池中Cu2+向陰極移動，陽極的電極反應式為4OH--4e-=2H2O+O2↑，產生氣體在標準狀況下的體積為1.12 L．

分析 （1）在原電池中較活潑的金屬作負極，失電子發(fā)生氧化反應，電子經導線傳遞到正極，溶液中陽離子移向正極，陰離子移向負極．Zn做負極電極反應式為：Zn-2e-=Zn2+，石墨做正極，三價鐵離子在正極上得電子生成二價鐵離子，電極反應式為：Fe3++e-=Fe2+，正負極相加即為總反應式；
（2）由于正極是三價鐵離子得到電子，和電源負極相連的是電解池的陰極，在電解池中陽離子移向陰極，即銅離子在陰極得電子形成銅，據電子守恒可以求算產生氣體的體積．

解答 解（1）在原電池中較活潑的金屬作負極，失電子發(fā)生氧化反應，電子經導線傳遞到正極，溶液中陽離子移向正極，陰離子移向負極．Zn做負極電極反應式為：Zn-2e-=Zn2+，石墨做正極，三價鐵離子在正極上得電子生成二價鐵離子，電極反應式為：Fe3++e-=Fe2+，正負極相加即為總反應式；
故答案為：正；Fe3++e-=Fe2+；Zn+2Fe3+=2Fe2++Zn2+；
（2）由于正極是氫離子得到電子，所以Cu電極質量不變．和電源負極相連的是電解池的陰極，在電解池中陽離子移向陰極，即銅離子在陰極得電子形成銅，陽極氫氧根放電，反應為 4OH--4e-=2H2O+O2↑，據電子守恒在電池的工作過程中，Zn極質量變化了6.5g，轉移0.2mol電子，根據反應為 4OH--4e-=2H2O+O2↑，當有4mol電子轉移時產生標況下的氣體22.4L，現在0.2mol電子轉移時生成氣體1.12L，
故答案為：陰極；陰極；1.12．

點評 本題考查了原電池和電解池的相關知識，注意原電池的形成條件、電子守恒，題目難度中等．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：解答題

14．用如圖1所示裝置可以完成一系列實驗（圖中夾持裝置已略去）．

用裝置A由濃硫酸和濃鹽酸混合制取HCl氣體，裝置B中的三處棉花依次做了如下處理：①包有某固體物質，②蘸有KI溶液，③蘸有石蕊溶液．
請回答下列問題：
（1）儀器P的名稱是分液漏斗；
（2）①處包有的某固體物質可能是（填序號）b；
a．MnO2　　b．KMnO4　　c．KCl　　d．Cu
反應開始后，觀察到②處有棕黃色物質產生，在實驗過程中，在③處能觀察到先變紅后褪色；
（3）甲同學為了驗證剩余氣體的主要成分，在C中設計了如圖2裝置，D中裝有銅絲網，裝置E的試管中不加任何試劑，裝置F的燒杯中加入適量的AgNO3溶液
①實驗過程中，裝置D的作用是驗證剩余氣體中含有氯氣
②裝置F中的現象是有白色沉淀產生；
③乙同學認為甲同學的實驗有缺陷，為了確保實驗的可靠性，乙同學提出在E和F（填裝置字母）之間加裝如圖3所示裝置．你認為如圖3廣口瓶中可加入足量AC（填字母代號），此試劑的作用是除盡氯化氫氣體中的氯氣．

A．淀粉-碘化鉀溶液  B．四氯化碳溶液  C．濕潤的有色布條  D．飽和食鹽水．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

15．水處理技術在生產、生活中應用廣泛，對海水、工業(yè)廢水和生活污水進行處理是獲得淡水，防止水土污染，改善水質的主要措施．
（1）海水淡化常用的三種方法為凍結法海水淡化、蒸餾法海水淡化、反滲透海水淡化．
（2）具有永久硬度的水在軟化時可采取的方法有bc（填選項字母，下同）．
a．加熱法b．藥劑法c．離子交換法
（3）用石灰純堿法軟化硬水時，加入石灰的作用是d．
a．只能降低水中的永久硬度
b．能同時降低水中的永久硬度和暫時硬度
c．可把部分Ca2+所形成的硬度轉變?yōu)镸g2+形成的硬度
d．可把部分Mg2+所形成的硬度轉變?yōu)镃a2+形成的硬度
（4）生活用水必須保證安全，自來水廠需要對取自江河湖泊中的淡水進行①殺菌消毒、②混凝沉淀、③過濾等工藝處理，這三項處理的正確順序是②③①．（填序號）
（5）高鐵酸鈉（Na2Fe04）是一種新型飲用水消毒劑，某研究小組的同學設計了用工業(yè)廢鐵屑（含銅、碳、硅等）制取高鐵酸鈉的工藝流程如圖所示：

①廢鐵屑中加入碳酸鈉熱溶液的目的為清洗廢鐵屑表面的油污．
②濾渣的成分為Cu、Si（填化學式）．
③寫出Cl2將Z氧化為Na2FO4　的化學方程式：10NaOH+3Cl2+2Fe（OH）3═2Na2FeO4+6NaCl+8H2O．
④高鐵酸鈉消毒后的還原產物具有凈水作用，解釋其凈水原理：高鐵酸鹽在殺菌消毒時，本身被還原成Fe3+，Fe3+易水解生成Fe（OH）3，具有膠體的性質，可吸附水中的懸浮雜質，而起到凈化水的作用．
⑤工業(yè)上還可用電化學法制備高鐵酸鈉：采用鐵片作陽極，濃NaOH溶液作為電解質溶液．陽極的電極反應式為Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

12．某有機物A能與NaOH溶液反應，其分子中含有苯環(huán)，相對分子質量為136，其中含碳的質量分數為70.6%，氫的質量分數為5.9%，其余為氧．
（1）A的分子式是C8H8O2．
（2）若A能與NaHCO3溶液反應放出CO2氣體，其結構有4種．
（3）若A與NaOH溶液在加熱時才能反應，且1mol A消耗1mol NaOH，則A的結構簡式可能是．
（4）若A與NaOH溶液在加熱時才能反應，且1mol A消耗2mol NaOH，則符合條件的A的結構可能有4種．

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

19．下列各組物質 ①O2和O3  ②H、D、T ③CH3CH2CH2CH3 和（CH3）2CHCH3（請在橫線上填寫序號）
互為同分異構體的是③，互為同位素的是②，互為同素異形體的是①．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

9．如圖所示的實驗，能達到實驗目的是（　�。�
 A B C D
    
 驗證化學能轉化為電能 驗證非金屬性：Cl＞C＞Si 實驗室制氨氣 研究催化劑對化學反應速率的影響
A．AB．BC．CD．D

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

16．下列關于CH4和CO2的說法不正確的是（　�。�
A．CH4和CO2屬于分子晶體
B．CO2和CH4分子中含有極性共價鍵，但都是非極性分子
C．因為碳氫鍵鍵能小于碳氧雙鍵，所以CH4熔點低于CO2
D．CH4和CO2分子中碳原子的雜化類型分別是sp3和sp

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

13．研究含Cl、N、S等元素的化合物對凈化水質、防治污染有重要意義．
（1）二氧化氯（ClO2）是國內外公認的高效、廣譜、快速、安全無毒的殺菌消毒劑，被稱為“第4代消毒劑”．工業(yè)上可采用氯酸鈉（NaClO3）或亞氯酸鈉（NaClO2）為原料制備ClO2．亞氯酸鈉也是一種性能優(yōu)良的漂白劑，但在強酸性溶液中會發(fā)生歧化反應，產生ClO2氣體，離子方程式為5ClO2-+4H+=4ClO2↑+Cl-．
向亞氯酸鈉溶液中加入鹽酸，反應劇烈．若將鹽酸改為相同pH的硫酸，開始時反應緩慢，稍后一段時間產生氣體速率迅速加快．產生氣體速率迅速加快的原因是：反應生成的氯離子對該反應起催化作用．
（2）電解法是目前研究最為熱門的生產ClO2的方法之一．下圖所示為直接電解氯酸鈉、自動催化循環(huán)制備高純ClO2的實驗．
①電源負極為A極（填A或B）：
②寫出陰極室發(fā)生反應依次為：ClO2+e-=ClO2-、ClO3-+ClO2-+2H+=2ClO2↑+H2O；
（3）已知：
2SO2（g）+O2 （g）?2SO3 （g）△H=-196.6kJ•mol-1
2NO（g）+O2 （g）?2NO2 （g）△H=-113.0kJ•mol-1
則反應NO2（g）+SO2 （g）?SO3 （g）+NO（g）的△H=-41.8kJ•mol-1
一定條件下，將體積比為1：2的NO2（g）、SO2 （g）置于密閉容器中發(fā)生上述反應，測得上述反應平衡時的NO2與SO2體積比為1：6，則平衡常數K=$\frac{8}{3}$．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

14．利用甲烷與水反應制備氫氣，因原料廉價產氫率高，具有實用推廣價值．
已知：①CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H=+206.2kJ•mol-1
②CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=-42.3kJ•mol-1
（1）甲烷和水蒸氣生成二氧化碳和氫氣的熱化學方程式為CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=+163.9kJ•mol-1．
（2）為了探究反應條件對反應CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=-42.3kJ•mol-1
的影響，某活動小組設計了三個實驗，實驗曲線如圖所示
編號溫度壓強c始（CO）c始（H2O）
Ⅰ530℃3MPa1.0mol•L-13.0mol•L-1
ⅡXY1.0mol•L-13.0mol•L-1
Ⅲ630℃5MPa1.0mol•L-13.0mol•L-1
①請依據實驗曲線圖補充完整表格中的實驗條件：X=530℃，Y=5MPa．
②實驗Ⅲ從開始至平衡，其平均反應速度率v （CO）=0.12mol•L-1•min-1．
③實驗Ⅱ達平衡時CO的轉化率大于 實驗Ⅲ達平衡時CO的轉化率（填“大于”、“小于”或“等于”）．
④在530℃時，平衡常數K=1，若往10L容器中投入2.0mol CO（g）、2.0mol H2O（g）、1.0mol CO2（g）、1.0mol H2（g），此時化學反應將正向（填“正向”、“逆向”或“不”） 移動．

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