题目内容
【题目】完成原电池问题。
Ⅰ.有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性,两人均使用相同镁片与铝片作电极,甲同学将电极放入2 mol/L H2SO4 溶液中,乙同学将电极放入2 mol/L的NaOH溶液中,如图所示。
请回答:
(1)写出甲池中正极的电极反应式: 。
(2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式:
负极: ;
总反应: 。
(3)如果甲、乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出______ 活动性更强,而乙会判断出______ 活动性更强(填写元素符号)。
(4)由此实验,可得到如下哪些正确结论?_________(填写字母序号)。
a.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
b.镁的金属性不一定比铝的金属性强
c.该实验说明金属活动性顺序已过时,已没有实用价值
d.上述实验反过来证明了“直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正负极”的做法是“不可靠”的
Ⅱ.市场上出售的“热敷袋”其主要成分是铁屑、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等。“热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝,启用时,打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后,会发现有大量铁锈存在。“热敷袋”放出的热量是利用了 而放出热量。
【答案】Ⅰ.(1)2H++2e-=H2↑
(2)Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O;2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
(3)Mg;Al
(4)ad
Ⅱ.铁屑、炭粉、空气(氧气)、NaCl溶液构成原电池,铁被氧化(合理即可)
【解析】
试题分析:Ⅰ.(1)甲中镁易失电子作负极、Al作正极,负极上镁发生氧化反应、正极上氢离子发生还原反应,负极反应为Mg-2e-=Mg2+,正极反应为2H++2e-=H2↑。
故答案为:2H++2e-=H2↑;
(2)乙池中铝易失电子作负极,负极上铝失电子发生氧化反应,电极反应式为:Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O,镁作正极,正极发生还原反应,总反应为2Al+2OH-+2H2O=AlO2-+3H2↑。
故答案为:Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O;2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(3)甲中镁作负极、乙中铝作负极,根据作负极的金属活泼性强判断,甲中镁活动性强、乙中铝活动性强。
故答案为:Mg;Al;
(4)a.根据甲、乙中电极反应式知,原电池正负极与电解质溶液有关,故A正确;b.镁的金属性大于铝,但失电子难易程度与电解质溶液有关,故B错误;c.该实验说明电解质溶液性质影响电极的正负极,不能说明金属活动性顺序没有使用价值,故C错误;d.该实验说明化学研究对象复杂,反应与条件有关,电极材料相同其反应条件不同导致其产物不同,所以应具体问题具体分析,故D正确。
故答案为:ad。
Ⅱ.该装置符合原电池构成条件,所以能构成原电池。炭粉构成原电池正极,正极上氧气得电子发生还原反应,NaCl溶液起电解质溶液作用,从而形成原电池,加速Fe的氧化。放电时将化学能转化为电能,所以热敷袋放出的热来自于原电池中的氧化还原反应。
故答案为:铁屑、炭粉、空气(氧气)、NaCl溶液构成原电池,铁被氧化(合理即可)。
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【题目】下列除杂方案错误的是( )
选项 | 被提纯的物质 | 杂质 | 除杂试剂 | 除杂方法 |
A | CO(g) | CO2(g) | NaOH溶液、浓H2SO4 | 洗气 |
B | NH4Cl(aq) | Fe3+(aq) | NaOH溶液 | 过滤 |
C | Cl2(g) | HCl(g) | 饱和食盐水、浓H2SO4 | 洗气 |
D | Na2CO3(s) | NaHCO3(s) | —— | 灼烧 |