題目列表(包括答案和解析)
17.某學生試圖用電解法根據(jù)電極上析出物質的質量來驗證阿伏加德羅常數(shù)值,其實驗方案的要點為:
①用直流電電解氯化銅溶液,所用儀器如圖。
②在電流強度為IA,通電時間為t s后,精確測得其電極上析出的銅的質量為m g。
試回答:
(1)連接這些儀器的正確順序為(用圖中標注儀器接線柱的英文字母表示,下同):
E接________,C接________,________接F。
實驗線路中的電流方向為________―→________―→________―→C―→________―→________。
(2)寫出B極上發(fā)生反應的電極反應式:________________,G試管中淀粉KI溶液變化的現(xiàn)象為________________,相應的離子方程式是________________。
(3)為精確測定電極上析出銅的質量,所必需的實驗步驟的先后順序應是________。
①稱量電解前電極質量 ②刮下電解后電極上的銅并清洗
③用蒸餾水清洗電解后電極 ④低溫烘干電極后稱量
⑤低溫烘干刮下的銅,后稱量 ⑥再次低溫烘干后稱量至恒重
(4)已知電子的電量為1.6×10-19C。試列出阿伏加德羅常數(shù)的計算表達式:NA=________。
解析:(1)首先應確定電極A、B的極性,因B極上有氣體吸收裝置G與之相連,所以B應為陽極,與電池正極相連;A為陰極,與電池負極相連。再在A、E之間串聯(lián)上電流計即可。
(2)B極上Cl-被氧化,生成的Cl2使試管G中的淀粉KI溶液變藍。
(3)電解生成的Cu附著在電極上是無法將其恰好完全刮下稱量的,所以應比較電解前后的質量之差。
(4)由電荷守恒關系式:It=×2NA×1.6×10-19。故NA=×。
答案:(1)D A B;F B A D E (2)2Cl--2e-―→Cl2↑ 變藍色
Cl2+2I-―→2Cl-+I2 (3)①③④⑥ (4)×
15.依據(jù)氧化還原反應:
2Ag+(aq)+Cu(s)===Cu2+(aq)+2Ag(s)設計的原電池如圖所示。
請回答下列問題:
(1)電極X的材料是________;電解質溶液Y是____________;
(2)銀電極為電池的______________極,發(fā)生的電極反應為________________;X電極上發(fā)生的電極反應為________________________________________________________________________;
(3)外電路中的電子是從________電極流向________電極。
思路點撥:正確理解和運用原電池原理,抓住反應特征,結合裝置圖確定電極名稱和電極反應,進而確定電解質和電子的流向。
解析:(1)根據(jù)所給的氧化還原反應,Cu(s)在反應中變成Cu2+被氧化,電極X為原電池的負極,發(fā)生氧化反應,所以電極X的材料是Cu。電解液Y應能提供Ag+,故為AgNO3溶液。
(2)銀電極上發(fā)生了還原反應,故為原電池的正極,電極反應為Ag++e-―→Ag。X電極上發(fā)生氧化反應,電極反應為:Cu―→Cu2++2e-。
(3)外電路中的電子從負極流向正極,即從銅電極流向銀電極。
答案:(1)銅 AgNO3溶液 (2)正 Ag++e-―→Ag Cu―→Cu2++2e- (3)銅 銀
16 將銅棒與鋅棒用導線連接,依次插入分別盛有:①硫酸溶液;②硫酸銅溶液;③硫酸鈉溶液的三個燒杯中,此時,
(1)銅片上發(fā)生的主要反應的電極反應式是:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
(2)銅制品在經常下酸雨的地區(qū)電化學腐蝕嚴重,寫出此電化學腐蝕的電極反應式:
正極________________________________________________________________________;
負極________________________________________________________________________。
(3)將表面去掉氧化膜的鎂片與鋁片用帶電流表的導線連接,插入盛有燒堿溶液的燒杯中,此時發(fā)現(xiàn)電流計指針偏轉,判斷此原電池的正負極,并寫出電極反應式和總反應方程式。
正極:________,電極反應式:________________________________________________________________________,
負極:________,電極反應式:________________________________________________________________________,
總反應:________________________________________________________________________。
答案:(1)①2H++2e-―→H2↑、贑u2++2e-―→Cu、跲2+2H2O+4e-―→4OH-
(2)O2+2H2O+4e-―→4OH- Cu-2e-―→Cu2+ (3)Mg 2H++2e-―→H2↑ Al
Al+4OH--3e-―→[Al(OH)4]- 2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑
14. (2009·海南單科,15)LiSOCl2電池可用于心臟起博器。該電池的電極材料分別為鋰和碳,電解液是LiAlCl4SOCl2。電池的總反應可表示為:4Li+2SOCl2===4LiCl+S+SO2。
請回答下列問題:
(1)電池的負極材料為________________,發(fā)生的電極反應為________________;
(2)電池正極發(fā)生的電極反應為________________________________________________________________________;
(3)SOCl2易揮發(fā),實驗室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中,實驗現(xiàn)象是________________,反應的化學方程式為________________。
(4)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進行,原因是________________。
解析:(1)、(2)電池負極發(fā)生氧化反應,正極發(fā)生還原反應。(3)由NaOH與SOCl2反應的產物為Na2SO3、NaCl可知,SOCl2與水反應生成H2SO3和HCl。(4)由于電池材料易與水、O2反應。
答案:(1)鋰 Li-e-―→Li+
(2)2SOCl2+4e-―→4Cl-+S+SO2
(3)出現(xiàn)白霧,有刺激性氣體生成 SOCl2+H2O===2HCl↑+SO2↑
(4)鋰是活潑金屬,易與H2O、O2反應;SOCl2也可與水反應
13.近年來,有科學家在研究利用發(fā)電廠產生的SO2制成原電池,其電池反應方程式為:
2SO2+O2+2H2O===2H2SO4,該電池電動勢為1.06 V。
(1)寫出電極反應:負極反應式為:________________;正極反應式為:________________。
(2)使用這種方法處理發(fā)電廠廢氣中SO2的優(yōu)點是________________。
解析:根據(jù)原電池反應原理,負極上發(fā)生氧化反應,正極上發(fā)生還原反應。SO2跟O2反應生成H2SO4時,SO2被氧化、O2被還原,所以SO2應該在負極上反應,O2應該在正極上反應。
答案:(1)SO2+2H2O-2e-―→SO+4H+;O2+4H++4e-―→2H2O
(2)從環(huán)保的角度看,利用上述電池,可以在回收二氧化硫的同時得到副產品H2SO4,減少環(huán)境污染,又能在回收過程中獲得電能,一舉多得
12.將純鋅片和純銅片按如圖所示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間,以下敘述正確的是( )
A.兩燒杯中銅片表面均無氣泡產生
B.甲中銅片是正極,乙中銅片是負極
C.兩燒杯中溶液的pH均增大
D.產生氣泡的速率甲比乙慢
解析:甲池中鋅與銅用導線連接后浸入稀H2SO4中,形成原電池,乙池中僅發(fā)生鋅與H2SO4的反應。所以甲池中銅片表面有氣泡產生,乙池不構成原電池,兩池中c(H+)均減小,甲池中產生氣泡的速率比乙快。
答案:C
11.下列裝置中,都伴隨有能量變化,其中是由化學能轉變?yōu)殡娔艿氖? )
解析:A項是將電能轉化成化學能;B項是將水的勢能轉化成電能;C項是將太陽能轉化成熱能。
答案:D
10.有關下圖裝置敘述正確的是( )
A.這是電解NaOH溶液的裝置
B.這是一個原電池裝置,利用該裝置可長時間的觀察到Fe(OH)2沉淀的顏色
C.Pt為正極,其電極反應為:O2+4e-+2H2O―→4OH-
D.Fe為陽極,電極反應為:2Fe-4e-+4OH-―→2Fe(OH)2
解析:該裝置沒有外接電源,故不是電解裝置,A錯;對于B項,因為向NaOH(aq)不斷通入空氣,故Fe(OH)2生成后立即被氧化成Fe(OH)3;D項中Fe是負極,發(fā)生氧化反應,也可稱陽極。
答案:CD
9. 在原電池構成的閉合回路中,關于電子和陰、陽離子運動方向的描述正確的是( )
A.電子從原電池的負極通過導線移向正極 B.電子從原電池的正極通過導線移向負極
C.陰離子在電解質溶液中向正極移動 D.陽離子在電解質溶液中向正極移動
解析:根據(jù)同一閉合回路中,同性電荷運動方向一致,異性電荷運動方向相反的規(guī)律,在電解質溶液中陰離子向負極移動,陽離子向正極移動。
答案:AD
8.用鋅粒和鹽酸制氫氣時,加入少量下列試劑,可使生成氫氣的速率加快的是( )
A.硫酸銅晶體 B.水 C.氯化鋇晶體 D.醋酸鉀晶體
解析:鋅與硫酸銅溶液反應生成銅,銅與鋅在酸溶液中構成原電池,加速鋅失去電子;加水,鹽酸濃度降低,反應速率減小,B錯;加入氯化鋇晶體,無影響,C錯;加入醋酸鉀,鹽酸與其反應生成弱酸醋酸,反應速率減小,D錯。
答案:A
7.將鐵片和鋅片放在盛有NaCl溶液(其中滴有酚酞)的表面皿中,如圖所示,最先觀察到變?yōu)榧t色的區(qū)域為( )
A.Ⅰ和Ⅱ B.Ⅰ和Ⅳ
C.Ⅱ和Ⅲ D.Ⅱ和Ⅳ
解析:甲為原電池裝置,Zn為負極,該條件下,Zn被腐蝕,電極反應為負極:
Zn-2e-―→Zn2+,正極:2H2O+O2+4e-―→4OH-,故Ⅰ電極c(OH-)增大使酚酞變紅。乙為電解裝置,電極反應為:陽極Fe-2e-―→Fe2+,陰極2H++2e-―→H2↑,Ⅳ極區(qū)域c(OH)-增大,使酚酞變紅。
答案:B
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