(12分)将纯锌片和纯铜片按图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间,回答下列问题:(1)下列说法正确的是____________。A.甲、乙均为化学能
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(12分)将纯锌片和纯铜片按图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间,回答下列问题:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200110/20200110144518-39830.png) (1)下列说法正确的是____________。A.甲、乙均为化学能转变为电能的装置 | B.乙中铜片上没有明显变化 | C.甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少 | D.两烧杯中溶液的c(H+)均增小 | (2)在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速度:甲____乙(填“>”、“<“或“=”)。 (3)当甲中产生1.12L(标准状况)气体时,通过导线的电子数目为_______________。 (4)当乙中产生1.12L(标准状况)气体时,将锌、铜片取出,再将烧杯中的溶液稀释至1 L,测得溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1(设反应前后溶液体积不变)。试确定原稀硫酸的物质的量浓度为_________________ mol·L-1。 (5) 甲中锌片上发生的电极反应: _________________________; (6) 若甲中两电极的总质量为60 g,工作一段时间后,取出锌片和铜片洗净干燥后称重,总质量为47 g,则:氢气的体积(标准状况)为________L。 |
答案
(1)BD (2)甲>乙 (3)6.02×1022(0.1NA) (4)1 (5)Zn-2e-=Zn2+; (6) 4.48 |
解析
(1)根据装置特点可知,甲是原电池,锌比铜活泼,锌是负极,失去电子,铜是正极,溶液中的氢离子得到电子;乙不是原电池,锌能直接和稀硫酸发生置换反应,而铜不能和稀硫酸反应。所以正确的答案选BD。 (2)通过原电池反应进行的反应速率大于直接发生化学反应的反应速率。 (3)1.12L气体在标准状况下的物质的量是0.05mol,转移电子是0.05mol×2=0.1mol,数目是6.02×1022(0.1NA)。 (4)溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,所以氢离子的物质的量是0.1mol,因此剩余硫酸是0.05mol。消耗硫酸是0.05mol,所以原硫酸的物质的量是0.1mol,其浓度是0.1mol÷0.1L=1.0mol/L。 (5) 甲中锌是负极,发生的电极反应为Zn-2e-=Zn2+。 (6)电极减少的质量就是参加反应的锌的质量,即消耗锌是13g,物质的量是0.2mol,生成氢气是0.2mol,标准状况下的体积是4.48L。 |
举一反三
一种新型绿色电池—燃料电池,是把H2、CO、CH4气体和空气不断输入直接氧化,使化学能转变为电能,它被称为21世纪的绿色发电站,这三种气体可以作为燃料电池所需燃料的理由是A.都是无毒无害气体 | B.在自然界都大量存在 | C.都可以燃烧并放出大量的热 | D.燃烧产物均为CO2和H2O |
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(14分)金属氢化物-镍(MH—Ni)电池由于其高能、安全、无污染、无记忆效应、价格适宜,已成为目前最具发展前景的“绿色能源”电池之一,电池总反应为MH+NiOOH M+Ni(OH)2,M为储氢合金,MH为吸附了氢原子的储氢合金。电解质溶液为浓KOH溶液。 (1)写出放电时的负极反应_________________ (2)充电时,阳极的电极反应为__________________ 镍氢电池正极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究,设计实验流程如下:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200110/20200110144514-64571.png) 已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+ ②某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及沉淀析出的理论pH如下表所示:
M(OH)x
| Ksp
| pH
| 开始沉淀
| 沉淀完全
| Al(OH)3
| 1.9×10-23
| 3.43
| 4.19
| Fe(OH)3
| 3.8×10-38
| 2.53
| 2.94
| Ni(OH)2
| 1.6×10-14
| 7.60
| 9.75
| 回答下列问题: (3)根据上表数据判断步骤②先析出的沉淀Ⅱ为 ,后析出的沉淀为Ⅲ为__________________(填化学式),则pH1 pH2(填填“>”、“=”或“<”), (4)已知溶解度:NiC2O4 > NiC2O4·H2O > NiC2O4·2H2O,则③的化学方程式是 。 (5)④中阳极的电极反应为 ,验证阳极产物的试剂为 。 (6)试写出⑥的离子方程式 。 |
(14分)铅蓄电池是可充电型电池,它的正负极极板是惰性材料,电池总反应式为: Pb+PbO2+4H++2SO![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200110/20200110144509-79770.png) 2PbSO4+2H2O
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200110/20200110144510-24756.jpg) 请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原): (1) 该蓄电池放电工作时的负极材料是 ,用其电解氯化钠溶液,当阳极上收集到11.2L氯气时(标况下),理论上负极板的质量增加 g。 充电时,上图中A极应接直流电源的 (填“正极”或“负极”)。充电时A极的电极反应式是 ; (2) MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式 。现以铅蓄电池为电源电解,当蓄电池中有0.4mol H+被消耗时,则电路中通过的电子的物质的量为 ,MnO2的理论产量为 g。 |
高功率Ni/MH(M表示储氢合金)电池已经用于混合动力汽车。总反应方程式如下:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200110/20200110144505-63424.jpg) 下列叙述不正确的是A.该电池放电时的正极和充电时的阴极均发生还原反应 | B.放电时负极反应为:MH+OH——e—=M+H2O | C.充电时阳极反应为:NiOOH+H2O+e—=Ni(OH)2+OH— | D.放电时每转移1mol电子,正极有1molNiOOH被还原 |
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锂钒氧化物电池的能量密度远远超过其他材料电池,电池总反应式为:V2O5+xLi→LixV2O5,下列说法不正确的是A.向外供电时,锂离子向负极移动 | B.负极上反应的物质是锂,正极上反应的物质是V2O5 | C.正极的电极反应为:V2O5+xe-+xLi+→LixV2O5 | D.负极的电极反应为:xLi-xe-→ xLi+ |
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