依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。
(1)电极X的材料是_____________;电解质溶液Y是_____________;
(2)银电极为电池的_________极,发生的电极反应为__________;X电极上发生的电极反应为__________;
(3)外电路中的电子是从__________电极流向_________电极(填电极材料的名称)。
(化学与技术)某硫酸厂以含有SO2的尾气、氨气等为原料,合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质。合成路线如下:
(1)写出反应Ⅲ的化学方程式: 。
(2)下列有关说法正确的是 (填字母)
A.反应Ⅰ中需鼓入足量空气,以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙 |
B.反应Ⅱ和反应Ⅲ的基本反应类型相同 |
C.反应Ⅳ需控制在60---70,目的之一是减少碳酸氢铵的分解 |
D.反应Ⅴ中的副产物氯化铵可用作氮肥 |
(3)(NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮,将氮氧化物转化为氮气,同时生成一种氮肥,形成共生系统。写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式: 。
(4)很多硫酸厂为回收利用SO2,直接用氨水吸收法处理尾气。
① 用15.0 mL 2.0 mol/L氨水吸收标准状况下448 mL SO2,吸收液中的溶质为
。
② 某同学用酸性KMnO4溶液滴定上述吸收液,当达到滴定终点时,消耗KMnO4溶液25.00 mL,则酸性KMnO4,溶液中c(KMnO4) = 。
(5)氨气用途广泛,可以直接用于燃料电池,下图是用氨水作原料的燃料电池的工作原理。
氨气燃料电池的电解质溶液最好选择 (填“酸性”、“碱性”或“中性”)溶液,氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水,该电池总反应的化学方程式是 ,负极的电极反应式是
。
(8分)分别按下图甲、乙所示装置进行实验,图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸,乙中G为电流计。请回答下列问题:
(1)以下叙述中,正确的是______。
A.甲中锌片是负极,乙中铜片是正极 |
B.两烧杯中铜片表面均有气泡产生 |
C.两烧杯中溶液pH均增大 |
D.产生气泡的速度甲中比乙中慢 |
E.乙的外电路中电流方向Zn→Cu
(2)变化过程中能量转化的形式主要是:乙为__________。
(3)在乙实验中,某同学发现不仅在铜片上有气泡产生,而且在锌片上也产生了气体,分析原因可能是_________。
(4)在乙实验中,如果把硫酸换成硫酸铜溶液,请写出铜电极的电极反应方程式________________。
(Ⅰ)如图所示:
(1)若开始时开关K与a连接,则铁发生电化学腐蚀中的________腐蚀。请写出正极反应式 。
(2)若开始时开关K与b连接时,两极均有气体产生,则N端是电源的 极(填正或负)则总反应的离子方程式为 。
(Ⅱ)用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氧气、氢气、硫酸和氢氧化钾。
(1)X极与电源的_____(填“正”或“负”)极相连,氢气从_____(填“A、B、C或D”)口导出。
(2)已知离子交换膜只允许一类离子通过,则M为________(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜。
(3)若制得标准状况下5.6 L氧气,则生成氢氧化钾的质量是____________。
某化学研究性学习小组的同学在学习了电化学相关知识后,将所学知识整合得到如图所示装置,用于电解饱和食盐水。
请回答下列问题:
(1)甲池中Al极为 极,乙池中C2极为 极;
(2)甲池中发生反应的总化学方程式为 ;
(3)若向乙池中滴加酚酞试液,则C1极附近观察到的现象为 ,C2极的电极反应式为 ;
(4)当C1极析出224mL气体(标准状况)时,转移电子的物质的量为 。
( 12分)雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料,二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空:
(1) As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。若As2S3和SnCl2正好完全反应,As2S3和SnCl2的物质的量之比为 。
(2)上述反应中的氧化剂是 ,反应产生的气体可用 吸收。
(3) As2S3和HNO3有如下反应:As2S3+ 10H++ 10NO3—=2H3AsO4+ 3S+10NO2↑+ 2H2O
若生成2mol H3AsO4,则反应中转移电子的物质的量为 。若将该反应设计成一原电池,则NO2应该在 (填“正极”或“负极”)附近逸出。
(4)若反应产物NO2与11.2L O2(标准状况)混合后用水吸收全部转化成浓HNO3,然后与过量的碳反应,所产生的CO2的量 (选填编号)。
a.小于0.5 mol b.等于0.5 mol c.大于0.5mol d.无法确定
某课外活动小组用如图装置进行实验,试回答下列问题。
(1)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应式为__________。
(2)若开始时开关K与b连接,则B极的电极反应式为____________,总反应的离子方程式为_________________________________。
(3)若开关K与b连接,下列说法正确的是(填序号)______________。
①溶液中Na+向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则溶液中转移0.2 mol电子
(4)如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池,则电池正极的电极反应式为 。
原电池是化学对人类的一项重大贡献。某兴趣小组为研究原电池原理,设计如图装置:
(1)a和b用导线连接,Cu极为原电池_________极(填“正”或“负”),电极反应式为 Zn极发生_________(填“氧化”或“还原”)反应。溶液中H+移向____________(填“Cu”或“Zn”)极。
(2)无论a和b是否连接,Zn片均被腐蚀。若转移了0.2mol电子,则理论上Zn片质量减轻______g。
(3)有同学想把Ba(OH)2•8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应设计成原电池,你认为是否可行? (填“是”或“否”),理由是 。
下列四个装置图均与电化学有关,请根据图示回答相关问题:
(1)这四个装置中,利用电解原理的是 (填装置序号);
(2)装置①若用来精炼铜,则a极的电极材料是 (填“粗铜”或“精铜”),电解质溶液为 ;
(3)装置②的总反应方程式是 ;
(4)装置③中钢闸门应与外接电源的 极相连(填“正”或“负”)
(5)装置④中的铁钉几乎没被腐蚀,其原因是 。
(1)钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。
①钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的正极反应式为________________。
②为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用如图甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用_________________。
A.铜 | B.锡 | C.锌 | D.石墨 |
③如图乙方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的__________极上。
(2)根据反应Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4设计的双液原电池如图所示。
①电极Ⅰ的材料为金属铁,则烧杯A中的电解质溶液为______________(填化学式)。
②电极Ⅱ发生的电极反应式为___________________。
(3)某同学组装了如图所示的电化学装置。电极Ⅰ为Al,其他电极均为Cu。
①电极Ⅰ为_________极(填“正”“负”或“阴”“阳”),发生___________反应(填“氧化”或“还原”),电极反应式为_______________;电极Ⅲ为_______________极(填“正”“负”或“阴”“阳”)。
②盐桥中盛有含KNO3溶液的琼脂,盐桥中的K+向_____________极(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)移动。
写出下列反应的热化学方程式或电极反应式:
(1)N2(g)与H2(g)反应生成1molNH3(g),放出46.1kJ热量 。
(2)钢铁发生吸氧腐蚀时的正极电极反应式 。
(3)CH4与O2在酸性条件下形成原电池时,负极的电极反应式 。
铅蓄电池是化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解质溶液为稀硫酸,工作时该电池的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。试根据上述情况判断:
(1)蓄电池的负极材料是______________________。
(2)工作时,正极反应为______________________。
(3)工作时,电解质溶液的酸性________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)工作时,电解质溶液中阴离子移向________极。(填“正”或者“负”)
(5)电流方向从________极流向________极。(填“正”或者“负”)
(1)下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是 。
A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>0
B.NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1)△H<0
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H<0
(2)以H2SO4溶液为电解质溶液,依据所选反应设计一个原电池,其正极的电极反应式为 。
将洁净的金属片Fe、Zn 、A、B 分别与Cu用导线连结浸在合适的电解质溶液里。实验并记录电压指针的移动方向和电压表的读数如下表所示:
金属 |
电子流动方向 |
电压/V |
Fe |
Fe → Cu |
+0.78 |
Zn |
Zn → Cu |
+1.10 |
A |
Cu → A |
-0.15 |
B |
B → Cu |
+0.3 |
根据以上实验记录,完成以下填空:
(1)构成两电极的金属活动性相差越大,电压表的读数越 (填“大”、“小” )。Zn、A、B三种金属活动性由强到弱的顺序是 。
(2)Cu与A组成的原电池, 为负极,此电极反应式为 。
(3)A、B形成合金,露置在潮湿空气中, 先被腐蚀。
试题篮
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