【題目】為了探究原電池的工作原理,某化學學習小組設(shè)計了一組實驗,其裝置如圖所示:
甲 乙 丙
丁 戊
回答下列問題:
(1)根據(jù)原電池原理填寫下表:
裝置序號 | 正極 | 負極反應式 | 陽離子移動方向 |
甲 | |||
乙 | |||
丙 | |||
丁 | |||
戊 |
(2)電極類型除與電極材料的性質(zhì)有關(guān)外,還與 有關(guān)。
(3)根據(jù)上述電池分析,負極材料是否一定參加電極反應? (填“是”、“否”或“不一定”),用上述電池說明: 。
(4)上述電池放電過程中,電解質(zhì)溶液酸堿性的變化:甲 ,丙 ,戊 。(均填“酸性減弱”或“堿性減弱”)
【答案】(1)
裝置序號 | 正極 | 負極反應式 | 陽離子 移動方向 |
甲 | Al | Mg2eMg2+ | 移向鋁極 |
乙 | Pt | Fe2eFe2+ | 移向鉑極 |
丙 | Mg | Al3e+4OH+2H2O | 移向鎂極 |
丁 | Al | Cu2eCu2+ | 移向鋁極 |
戊 | 石墨 | CH48e+10OH+7H2O | 移向石墨 電極 |
(2)電解質(zhì)溶液的性質(zhì)
(3)不一定 在題述五個原電池中,戊裝置的負極材料沒有參與反應,其他電池的負極材料發(fā)生了氧化反應
(4)酸性減弱 堿性減弱 堿性減弱
【解析】(1)甲電池:在稀硫酸中,鎂比鋁活潑,鎂為負極,發(fā)生氧化反應,鋁為正極,H+在鋁極上發(fā)生還原反應。乙電池:鐵比鉑活潑,鐵為負極,發(fā)生氧化反應,鉑為正極,Cu2+在鉑極上被還原。丙電池:在氫氧化鈉溶液中鋁與NaOH溶液反應,鋁為負極,鋁失去電子,發(fā)生氧化反應,與OH反應生成偏鋁酸根離子和水,鎂為正極,正極上產(chǎn)生H2。丁電池:常溫下,鋁遇濃硝酸鈍化,銅溶解,故銅為負極,發(fā)生氧化反應,Al為正極。戊電池:該電池是燃料電池,甲烷發(fā)生氧化反應,在堿溶液中生成碳酸鹽和水,氧氣發(fā)生還原反應,即在負極區(qū)通入甲烷,在正極區(qū)通入空氣。
(2)通過比較甲、丙電池可知,電極材料都是鋁、鎂,由于電解質(zhì)溶液不同,故電極反應不同,即電極類型與電解質(zhì)溶液也有關(guān)。
(3)大多數(shù)電池的負極材料發(fā)生氧化反應,但燃料電池的負極材料不參與反應,氫氣、一氧化碳、甲烷、乙醇等可燃物在負極區(qū)發(fā)生氧化反應。
(4)根據(jù)電解質(zhì)溶液中的反應情況判斷溶液酸堿性的變化。
【備注】通常所說的活潑金屬作負極,是依據(jù)金屬活動順序表的,即金屬與酸反應的活潑性,但要注意鋁和鎂作原電池的電極,氫氧化鈉溶液作電解質(zhì)溶液時,鋁作負極;還要注意常溫下濃硝酸能使活潑的金屬鋁、鐵鈍化,使其不能參與原電池反應。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】我;瘜W實驗室欲用NaOH固體配制1.0molL﹣1的NaOH溶液240mL:
(1)配制溶液時,一般可以分為以下幾個步驟:
①稱量 ②計算 ③溶解 ④搖勻 ⑤轉(zhuǎn)移 ⑥洗滌 ⑦定容
其正確的操作順序為 . 本實驗必須用到的儀器除天平、藥匙、玻璃棒、燒杯、膠頭滴管等外,還需要的儀器有 .
(2)某同學欲稱量NaOH固體,他先用托盤天平稱量、燒杯的質(zhì)量,天平平衡后的狀態(tài)如圖所示.燒杯的實際質(zhì)量為 g,要完成本實驗該同學應稱取 g NaOH.
(3)使用容量瓶前必須進行的一步操作是 .
(4)在配制過程中,其他操作都是正確的,下列操作會引起濃度偏大的是
A.轉(zhuǎn)移溶液時不慎有少量灑到容量瓶外面
B.定容時俯視刻度線
C.未冷卻到室溫就將溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶并定容
D.定容后塞上瓶塞反復搖勻靜置后,液面低于刻度線,再加水至刻度線.
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z、M、W、N六種元素的原子序數(shù)依次增大,其中X、Y、Z、M、W為五種短周期元素。X元素的某種核素無中子,W原子核外電子數(shù)是M原子最外層電子數(shù)的2倍,Y、Z、M、W在周期表中的相對位置如圖所示。N是用量最多的金屬元素。下列說法不正確的是
A. 原子半徑:W>Y>Z>M>X
B. N的一種氧化物可用作油漆和涂料
C. 熱穩(wěn)定性:XM>X2Z
D. X2Z、WM4分子中各原子最外層均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】完成下列填空
(1)決定物質(zhì)體積的因素有①構(gòu)成物質(zhì)的粒子數(shù);②粒子大小;③粒子間的距離.對固體、液體物質(zhì)而言,它主要是由上述決定(填寫編號,下同);對氣體物質(zhì)而言,它主要由上述決定.上述三種因素中,與外界條件有關(guān)的是 .
(2)配制100mL2molL﹣1的 H2SO4溶液,需要某98%H2SO4溶液(密度為1.8g/cm﹣3)的體積為﹣﹣﹣﹣mL;需要的儀器有量筒、玻璃棒、膠頭滴管、燒杯和;若配制溶液時,玻璃棒和燒杯未洗干凈,則所配溶液的濃度;取配制后的溶液10mL,加入足量的鋅,則生成標況下氫氣的體積為 L.
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】能量之間可相互轉(zhuǎn)化:電解食鹽水制備Cl2是將電能轉(zhuǎn)化為化學能,而原電池可將化學能轉(zhuǎn)化為電能。
設(shè)計兩種類型的原電池,探究其能量轉(zhuǎn)化效率。限選材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq);銅片,鐵片,鋅片和導線。
(1)完成原電池甲的裝置示意圖(如圖所示),并做相應標注。要求:在同一燒杯中,電極與溶液含相同的金屬元素。
(2)以銅片為電極之一,CuSO4(aq)為電解質(zhì)溶液,只在一個燒杯中組裝原電池乙,工作一段時間后,可觀察到負極 。
(3)甲乙兩種原電池中可更有效地將化學能轉(zhuǎn)化為電能的是 ,其原因是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注,下表為制取Cu2O的四種方法:
方法a | 用炭粉在高溫條件下還原CuO |
方法b | 用葡萄糖還原新制的Cu(OH)2制備Cu2O |
方法c | 電解法,反應為2Cu + H2O Cu2O + H2↑ |
方法d | 用肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2 |
(1)已知:2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s) △H =-169kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H =-110.5kJ·mol-1
Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s) △H =-157kJ·mol-1
則方法a發(fā)生的熱化學方程式是:________________________。
(2)方法c采用離子交換膜控制電解液中OH-的濃度而制備納米Cu2O,裝置如下圖所示:
該離子交換膜為______離子交換膜(填“陰”或“陽”),該電池的陽極反應式為:_____________ 鈦極附近的pH值________ (增大、減小、不變)。
(3)方法d為加熱條件下用液態(tài)肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2來制備納米級Cu2O,同時放出N2,該制法的化學方程式為:____________。
(4)在相同的密閉容器中,用以上兩種方法制得的Cu2O分別進行催化分解水的實驗:
2H2O2H2+O2 ΔH>0
水蒸氣的濃度隨時間t變化如下表所示。
序號 | 溫度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
① | T1 | 0.0500 | 0.0492 | 0.0486 | 0.0482 | 0.0480 | 0.0480 |
② | T1 | 0.0500 | 0.0488 | 0.0484 | 0.0480 | 0.0480 | 0.0480 |
③ | T2 | 0.1000 | 0.0940 | 0.0900 | 0.0900 | 0.0900 | 0.0900 |
①對比實驗的溫度T2_____ T1(填“>”“<”或“=”)。
②實驗①前20 min的平均反應速率v(O2)=______。
③催化劑催化效率:實驗①______實驗② (填“>”、“<")。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】工業(yè)合成氨,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反應過程中的能量變化如圖所示,據(jù)圖回答問題:
(1)該反應通常用活性鐵作催化劑,加活性鐵會使圖中B點升高還是降低______(填“升高”或“降低”或“不變”)理由是________________。
(2)該反應在恒溫恒容條件下進行,下列選項一定能判斷反應達到平衡狀態(tài)的是________。
A.3v (N2)=v(H2)
B.單位時間內(nèi)每消耗a mol N2的同時消耗3a molH2
C.單位時間內(nèi)每斷裂amol氮氮三鍵的同時生成3a mol氫氫單鍵
D.c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2
E.氣體總密度不變
F.氣體平均摩爾質(zhì)量不變
(3)該反應平衡常數(shù)表達式為:K=_______,當濃度商Q______K(填“<”、 “>”或“=”)時,反應向右進行。
(4)450℃時該反應的平衡常數(shù)_______500℃時的平衡常數(shù)(填“<”、 “>”或“=”)。
(5)一定條件下的密閉容器中,該反應達到平衡,要提高H2的轉(zhuǎn)化率,可以采取的合理措施有_____(填字母代號)。
a.高溫高壓 b.加入催化劑 c.增加N2的濃度 d.增加H2的濃度 e.分離出NH3
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