某合作学习小组的同学利用下列氧化还原反应设计 原电池:2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4=2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O,盐桥中装有饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是
A.乙烧杯中发生还原反应 |
B.甲烧杯中溶液的pH逐渐减小 |
C.电池工作时,盐桥中的SO42-移向甲烧杯 |
D.外电路的电流方向是从a到b |
如图甲池和乙池中的四个电极都是铂电极,乙池溶液分层,上层溶液为某盐溶液,呈中性。请根据下图所示,判断下列有关说法正确的是
A.甲池是电解池,乙池是原电池;A电极反应式为:C2H5OH+3H2O -12e-===2CO2+12H+ |
B.反应一段时间后,两池溶液的pH均未变化 |
C.假如乙池中加入K2SO4溶液,隔膜只允许K+通过,当电路中转移0.01mol e-时,则隔膜左侧溶液中最终减少离子约0.02mol |
D.假如乙池中加入NaI溶液,则在乙池反应过程中,可以观察到C电极周围的溶液呈现棕黄色,反应完毕后,用玻璃棒搅拌溶液,则下层溶液呈现紫红色,上层接近无色 |
发生在天津港“8·12”特大火灾爆炸事故,再一次引发了人们对环境问题的关注。
(1)为了减少空气中SO2的排放,常采取的措施是将煤转化为清洁气体燃料。
已知:H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g) ΔH1=-241.8 kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)===CO(g) ΔH2=-110.5 kJ·mol-1
则焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为: 。
(2)由于CaC2、金属钠、金属钾等物质能够跟水反应给灾后救援工作带来了很多困难。如果在实验室,你处理金属钠着火的方法是 。
(3)事故发生后,爆炸中心区、爆炸区居民楼周边以及海河等处都受到了严重的氰化物污染。处理NaCN的方法是:用NaClO在碱性条件下跟NaCN反应生成无毒害的物质,试写出该反应的离子反应方程式 。
(4)电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解NO3-的原理如图所示,电源正极为 (填“a”或“b”);若总反应为4NO3-+4H+=5O2↑+2N2↑+2H2O,则阴极反应式为 。
(5)欲降低废水中重金属元素铬的毒性,可将Cr2O72-转化为Cr(OH)3沉淀除去。已知在常温下:Ksp[Fe(OH)2]= 1×10-15、Ksp[Fe(OH)3]= 1×10-38、Ksp[Cr(OH)3]= 1×10-23,当离子浓度在1×10-5mol/L以下时认为该离子已经完全沉淀,请回答:
①相同温度下Fe(OH)3的溶解度 Cr(OH)3的溶解度(填“>”、“<”或“=”)
②浓度为0.1mol/L的Fe2+与10. 0mol/L Cr3+同时生成沉淀的pH范围是 。
右图是某同学设计的验证原电池和电解池的实验装置,下列说法不正确的是
A.若关闭K2、打开K1,一段时间后,发现左侧试管收集到的气体比右侧略多,则a为正极,b为负极 |
B.关闭K2,打开K1,一段时间后,用拇指堵住试管移出烧杯,向试管内滴入酚酞,发现左侧试管内溶液变红色,则 a为负极,b为正极 |
C.若直流电源a为负极,b为正极,关闭K2,打开K1,一段时间后,再关闭K1,打开K2,则电路中电流方向为从右侧石墨棒沿导线到左侧石墨棒 |
D.若直流电源a为负极,b为正极,关闭K2,打开K1,一段时间后,左侧产生的是氢气,右侧产生的是氯气,再关闭K1,打开K2,构成原电池,则左侧是正极,右侧是负极,在左侧石墨棒上发生还原反应,发生的电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O,正确。 |
锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为:负极反应:C6Li-xe-==C6Li1-x+xLi+(C6Li表示锂原子嵌入石墨形成复合材料)
正极反应:Li1-xMO2+xLi++x e-==LiMO2(LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物)
下列有关说法正确的是( )
A.锂离子电池充电时电池反应为C6Li+Li1-xMO2==LiMO2+C6Li1-x |
B.电池反应中,锂、锌、银、铅各失去1mol电子,金属锌所消耗的质量最小 |
C.锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动 |
D.锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1-x+xLi++x e-==C6Li |
如图所示装置,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变),A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后,F极附近溶液呈红色。请回答:
(1)B极是电源的 极。C电极上的电极反应式: 。
(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时,对应单质的物质的量之比为 。
(3)现用丙装置给铜件镀银,则H应该是 (填“镀层金属”或“镀件”),电镀液是 溶液。当乙中溶液的pH=13时(此时乙溶液体积为500 mL),丙中镀件上析出银的质量为 。
(4)丁中X极附近的颜色逐渐变浅,Y极附近的颜色逐渐变深,这表明 ,在电场作用下向Y极移动。
实验题
I.某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的离子方程式有 ;
(2)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、FeSO4、K2SO4等4种溶液,可与实验中CuSO4溶液起相似作用的是 ;
(3)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
实验 混合溶液 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
4mol/LH2SO4/mL |
30 |
V1 |
V2 |
V3 |
V4 |
V5 |
饱和CuSO4溶液/mL |
0 |
0.5 |
2.5 |
5 |
V6 |
20 |
H2O/mL |
V7 |
V8 |
V9 |
V10 |
10 |
0 |
①完成此实验设计,其中:V1= ,V6= ,V9=
②该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因 。
Ⅱ、某兴趣组进行下列实验测定某稀硫酸的质量分数,选用酚酞做指示剂。
操作①:取5.00 mL稀H2SO4溶液(密度为1.00 g/mL)置于锥形瓶中加水稀释;
操作②:用0.1000 mol/LKOH标准溶液滴定;
操作③:用同样方法滴定,4次消耗KOH溶液的体积分别为20.00 mL、19.98 mL、20.02 mL、20.40 mL。
请回答下列问题:
(4)如何判定滴定终点:______________________________________________。
(5)在上述实验中,下列操作会造成测定结果偏高的有________(填序号)。
A.锥形瓶用待测液润洗
B.量取稀H2SO4溶液的滴定管用蒸馏水洗净,未用稀H2SO4溶液润洗
C.滴定速度过快,又未摇匀,停止滴定后发现红色褪去
D.滴定前读数时平视,滴定终点读数时仰视
(6)分析数据,计算稀H2SO4溶液中溶质的质量分数为_________ (保留三位有效数字)。
有关下列电化学装置的说法中正确的是( )
A.图a是原电池装置,可以实现化学能转化为电能 |
B.图b电解一段时间后,加入适量CuO固体,可以使硫酸铜溶液恢复到原浓度 |
C.图c中的X极若为负极,则该装置可实现粗铜的精炼 |
D.图d中若M是海水,该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀 |
将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是( )
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生 |
B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极 |
C.两烧杯中溶液的pH均增大 |
D.产生气泡的速度甲比乙慢 |
新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示。回答下列问题:
①甲烷燃料电池负极的电极反应为________________________。
②闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生,其中b电极上得到的是____________(填化学式),电解氯化钠溶液的总反应方程式为_________________________;
③若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为__________(法拉第常数F=9.65×104 C · mol-1,列式计算),最多能产生的氯气体积为__________L(标准状况)。
铬化学丰富多彩,由于铬光泽度好,常将铬镀在其他金属表面,同铁、镍组成各 种性能的不锈钢,CrO3 大量地用于电镀工业中。
(1)在下图装置中,观察到图 1 装置铜电极上产生大量的无色气泡,而图 2 装置中铜电 极上无气体产生,铬电极上产生大量有色气体。
图 2 装置中铬电极的电极反应式______________________
(2)最近赣州酒驾检查特别严,利用 CrO3具有强氧化性,有机物(如酒精)遇到 CrO3时,猛烈反应,CrO3被还原成绿色的硫酸铬[Cr2(SO4)3],另该过程中乙醇被氧化成乙酸, 从而增强导电性,根据电流大小可自动换算出酒精含量。写出该反应的化学方程式为_________________________
(3)虽然铬加到铁中可将铁做成不锈钢可减少金属腐蚀,但 生产成本高,生活中很多情况下还是直接使用钢铁,但易腐蚀, 利用右图装置,可以模拟铁的电化学防护。若 X 为碳棒,为 减缓铁的腐蚀,开关 K 应置于________处。若 X 为锌,开关K 置于________处。
(4)CrO3 和 K2Cr2O7 均易溶于水,这是工业上造成铬污染的 主要原因。净化处理方法之一是将含+6 价 Cr 的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入 适量的 NaCl 进行电解:阳极区生成的 Fe2+和 Cr2O72-发生反应,生成的 Fe3+和 Cr3+在阴极 区与OH-结合生成 Fe(OH)3和 Cr(OH)3沉淀除去【已知某条件下的KspFe (OH)3 = 3.0×10-31, KspCr(OH)3 = 6.0×10-38】。已知电解后的溶液中 c(Fe3+)为 2.0×10-6 mol·L1,则溶液中c(Cr3+)为______________mol·L-1。
某兴趣小组同学利用氧化还原反应:2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O设计如下原电池,盐桥中装有饱和溶液。下列说法正确的是( )
A.a电极上发生的反应为:MnO4-+8H++5e-═Mn2++4H2O |
B.外电路电子的流向是从a到b |
C.电池工作时,盐桥中的SO42-移向甲烧杯 |
D.b电极上发生还原反应 |
Ⅰ已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g) △H=_1275.6kJ•mol-1
②H2O(l)═H2O(g) △H=+44.0kJ•mol-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式: 。
Ⅱ.甲醇可以与水蒸气反应生成氢气,反应方程式如下:
CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) + 3H2(g) ;△H>0
(1)一定条件下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g),20s后,测得混合气体的压强是反应前的1.2倍,则用甲醇表示该反应的速率为 。
(2)判断⑴中可逆反应达到平衡状态的依据是(填序号) 。
①v正(CH3OH) = 3v逆(H2) ②混合气体的密度不变 ③混合气体的平均相对分子质量不变 ④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
(3)右图中P是可自由平行滑动的活塞,关闭K,在相同温度时,向A容器中充入1molCH3OH(g)和2molH2O(g),向B容器中充入1.2molCH3OH(g) 和2.4molH2O(g),两容器分别发生上述反应。已知起始时容器A和B的体积均为aL,反应达到平衡时容器B的体积为1.5aL,容器B中CH3OH转化率为 ;维持其他条件不变,若打开K一段时间后重新达到平衡,容器B的体积为 L(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响)。
Ⅲ.如图甲、乙是电化学实验装置。请回答下列问题:
(1)若两池中均盛放CuSO4溶液,甲池中石墨棒上的电极反应式为____________________.
(2)若甲池中盛放饱和NaCl溶液,则甲池中石墨棒上的电极反应式为__________________.
试题篮
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