题目内容
【题目】控制适当的条件,将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是
A.反应开始时,乙中电极反应为2I--2e-= I2
B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原
C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态
D.平衡时甲中溶入FeCl2固体后,电流计读数为零
【答案】D
【解析】
试题反应开始时铁离子、碘离子浓度最大,则电池总反应为2Fe3++2I-=2Fe2++I2,则乙中碘元素由—1升为0价,失去电子,发生氧化反应,即2I--2e-= I2,说明乙烧杯中石墨是负极,故A正确;甲中铁元素由+3降为+2价,得到电子,发生还原反应,即2 Fe3++2 e-=2Fe2+,说明甲中石墨是正极,故B正确;反应开始时,正反应速率大于逆反应速率,电子从乙中石墨经过导线、灵敏电流计流向甲中石墨的速率大,而电子从甲中石墨经过导线、灵敏电流计流向乙中石墨的速率小,当电流计读书为零时,正反应速率等于逆反应速率,消耗的铁离子与生成的铁离子相等,达到化学平衡状态,故C正确;甲中加入氯化亚铁固体后,增大亚铁离子浓度,平衡向逆反应方向移动,电池总反应变为2Fe2++I2=2Fe3++2I-,则甲中石墨变为负极,反应变为2Fe2+—2e-=2Fe3+,乙中石墨变为正极,反应变为I2+2e-=2I-,电子从甲中石墨经过导线、灵敏电流计流向乙中石墨的速率大,而电子从乙中石墨经过导线、灵敏电流计流向甲中石墨的速率小,灵敏电流计读数增大,故D不正确。
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【题目】实验小组探究铝片做电极材料时的原电池反应,设计下表中装置进行实验并记录。
【实验1】
装置 | 实验现象 |
左侧装置电流计指针向右偏转,灯泡亮 右侧装置电流计指针向右偏转,镁条、铝条表面产生无色气泡 |
(1)实验1中,电解质溶液为盐酸,镁条做原电池的________极。
【实验2】
将实验1中的电解质溶液换为NaOH溶液进行实验2。
(2)该小组同学认为,此时原电池的总反应为2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2↑,据此推测应该出现的实验现象为________。
实验2实际获得的现象如下:
装置 | 实验现象 |
i.电流计指针迅速向右偏转,镁条表面无气泡,铝条表面有气泡 ⅱ.电流计指针逐渐向零刻度恢复,经零刻度后继续向左偏转。镁条表面开始时无明显现象,一段时间后有少量气泡逸出,铝条表面持续有气泡逸出 |
(3)i中铝条表面放电的物质是溶解在溶液中的O2,则该电极反应式为________。
(4)ii中“电流计指针逐渐向零刻度恢复”的原因是________。
【实验3和实验4】
为了排除Mg条的干扰,同学们重新设计装置并进行实验3和实验4,获得的实验现象如下:
编号 | 装置 | 实验现象 |
实验3 | 电流计指针向左偏转。铝条表面有气泡逸出,铜片没有明显现象;约10分钟后,铜片表面有少量气泡产生,铝条表面气泡略有减少。 | |
实验4 | 煮沸冷却后的溶液 | 电流计指针向左偏转。铝条表面有气泡逸出,铜片没有明显现象;约3分钟后,铜片表面有少量气泡产生,铝条表面气泡略有减少。 |
(5)根据实验3和实验4可获得的正确推论是________ (填字母序号)。
A. 上述两装置中,开始时铜片表面得电子的物质是O2
B. 铜片表面开始产生气泡的时间长短与溶液中溶解氧的多少有关
C. 铜片表面产生的气泡为H2
D. 由“铝条表面气泡略有减少”能推测H+在铜片表面得电子
(6)由实验1~实验4可推知,铝片做电极材料时的原电池反应与________等因素有关。