题目内容
【题目】某化学小组的同学为探究原电池原理，设计如图所示装置，将锌、铜通过导线相连，置于稀硫酸中。
（1）锌片上的电极反应式为__________________。
（2）铜片上的现象是__________________。
（3）若反应过程中有0.2 mol电子发生转移，则生成的气体在标准状况下的体积为______________。
（4）该小组同学将稀硫酸分别换成下列试剂，电流计仍会偏转的是_________（填序号）。
A．无水乙醇 B．醋酸溶液 C．CuSO4溶液 D．苯
（5）实验后同学们经过充分讨论，认为符合某些要求的化学反应都可以通过原电池来实现。下列反应可以设计成原电池的是________（填字母代号）。
A． NaOH+HCl= NaCl+H2O B． 2H2+O2=2H2O
C． Fe+2FeCl3=3FeCl2 D． 2H2O=2H2↑+2O2↑
【答案】 Zn-2e-＝Zn2+ 产生气泡 2.24 L BC BC
【解析】锌、铜和稀硫酸构成原电池，锌作负极、铜作正极。（1）负极失电子发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-＝Zn2+；（2）氢离子在正极得电子生成氢气，故铜片上产生气泡；（3）根据2H++2e-=H2↑，有0.2 mol电子发生转移，则生成0.1mol H2，在标准状况下的体积为2.24 L；（4）无水乙醇和苯不是电解质溶液，替换稀硫酸后不能形成原电池，电流计不会偏转；醋酸溶液和CuSO4溶液是电解质溶液，替换稀硫酸后可以形成原电池，电流计仍会偏转，故选BC；（5）自发的氧化还原反应可以设计成原电池，A项不是氧化还原反应；D项不能自发进行；B、C是自发的氧化还原反应，故选BC。
【题目】第三周期的元素单质及其化合物有广泛的用途，请根据相关知识回答下列问题：
(1)原子最外层电子数是核外电子总数
的元素，其原子结构示意图为________________；还原性最弱的简单阴离子__________ (填离子符号）。
(2)晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料，可通过如图所示过程制备：
在上述由SiCl4制纯硅的反应中， 测得每生成2.8kg纯硅需要吸收akJ热量，请写出该反应的热化学方程式___________________。
(3)氯化铝的水溶液可用于净水，其原因是_________ (用离子方程式表示)。
工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质)来制取无水氯化铝的一种工艺流程如图所示：
已知：
物质 | SiCl4 | AlCl3 | FeCl3 | FeCl2 | Al2O3 | Fe2O3 | SiO2 |
沸点/℃ | 57.6 | 180(升华) | 300(升华) | 1023 | 2980 | 3414 | 2230 |
①工业制铝时，电解Al2O3而不电解AlCl3的理由是____________。
② 步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多， 其作用是_________ (只要求写出一种)。
③步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则生成相对原子质量比硅大的单质______________。
④尾气经冷却至室温后用足量的KOH浓溶液吸收，生成的盐中除了K2CO3外，还有3种，其化学式分别为________________；其中一种盐可用于实验室制O2，若不加催化剂，400℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸，另一种盐的阴阳离子个数比为1:1。写出该反应的化学方程式：________________。
⑤结合流程及相关数据分析，步骤V中加入铝粉的目的是__________________。
