题目内容

【题目】某学习小组用如下图所示装置A、B分别探究金属锌与稀硫酸的反应,实验过程中A烧杯内的溶液温度升高,B烧杯的电流计指针发生偏转,请回答以下问题。

(1)A烧杯中反应的离子方程式为_________

(2)B中Zn板是_________极,发生的电极反应是_________,Cu板上的现象是_________,发生的电极反应是_________

(3)从能量转化的角度来看,A、B中反应物的总能量_________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物总能量,A中是将化学能转变为_________,B中主要是将化学能转变为_________

(4)该小组同学反思原电池的原理,其中观点正确的是_________(填字母序号)。

A.原电池反应的过程中一定有电子转移

B.原电池装置需要2个电极

C.电极一定不能参加反应

D.氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生

【答案】 Zn + 2H+ === Zn2+ + H2 Zn - 2e- === Zn2+ 有大量无色气泡产生 2H+ + 2e- === H2 大于 热能 电能 ABD

【解析】(1)A烧杯中锌与稀硫酸反应的离子方程式为Zn + 2H+ === Zn2+ + H2,故答案为:Zn + 2H+ === Zn2+ + H2↑;

(2)B中锌比铜活泼,Zn板是负极,发生的电极反应是Zn - 2e- === Zn2+,Cu板上氢离子放电生成氢气,电极反应为2H+ + 2e- === H2↑,现象为有大量无色气泡产生,故答案为:负;Zn - 2e- === Zn2+有大量无色气泡产生;2H+ + 2e- === H2↑;

(3)从能量转化的角度来看,锌与稀硫酸的反应属于放热反应,反应物的总能量大于生成物总能量,A中是将化学能转变为热能,B中主要是将化学能转变为电能,故答案为:大于热能电能;

(4)A.原电池反应是一个氧化还原反应,一定有电子转移,故A正确;B.根据原电池的构成条件,原电池装置需要2个电极,故B正确;C.根据题意,锌被逐渐溶解,参加了反应,故C错误;D.根据原电池原理,氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生,从而产生电流,故D正确;故选ABD。

练习册系列答案
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【题目】研究碳和硫的化合物的性质,有助于合理控制温室效应、环境污染,并能进行资源化利用,还可重新获得燃料或重要工业产品。

I. (1)有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2,相关热化学方程式如下:

6FeO(s) +CO2(g)===2Fe3O4(s)+C(s) ΔH=-76.0 kJ·mol-1

①上述反应的还原产物为 ,每生成1 mol Fe3O4,转移电子的物质的量为________mol;

②已知:C(s) +2H2O(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH=+113.4 kJ·mol-1,则反应:

3FeO(s) +H2O(g)===Fe3O4(s)+H2(g)的 ΔH=________

(2)在一定条件下二氧化碳转化为甲烷的反应如下:CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)。向一容积为2 L的恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2,在300℃时发生上述反应,达到平衡时各物质的浓度分别为CO2 0.2 mol·L-1,H2 0.8 mol·L-1,CH4 0.8 mol·L-1,H2O 1.6 mol·L-1。则300℃时上述反应的平衡常数K=________。200℃时该反应的平衡常数K=64.8,则该反应的ΔH________(填“>”或“<”)0。

Ⅱ. SO2直接排放会对环境造成危害。SO2的尾气处理通常有以下几种方法:

(1)活性炭还原法

反应原理:恒温恒容时2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g)。

反应进行到不同时间测得各物质的浓度如图:

①0~20 min反应速率表示为v(SO2)=________;

②30 min时,改变某一条件平衡发生移动,则改变的条件最有可能是________;

③能说明上述反应达到平衡状态的是

a. SO2 的消耗速率与CO2 的生成速率相同 b. 混合气体的密度不变

c. S2的浓度不变 d. SO2 与S2的物质的量之比为2:1

(2)亚硫酸钠吸收法

①Na2SO3溶液吸收SO2的离子方程式为__________________;

②常温下,当吸收至NaHSO3时,吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是________(填序号)。

a.c(Na)+c(H)>c(SO)+c(HSO)+c(OH)

b.c(Na)=c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)

c.c(Na)>c(HSO)>c(H)>c(SO)

d.水电离出c(H)=1×10-8 mol/L

(3)电化学处理法

①如图所示,Pt(Ⅰ)电极的电极反应式为__________________;

②当电路中转移0.02 mol e时(较浓H2SO4尚未排出),交换膜左侧溶液中约增加________mol离子。

【题目】煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题:

(1) NaClO2的化学名称为_______。

(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度为323 K,NaClO2溶液浓度为5×103 mol·L1 。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。

离子

SO42

SO32

NO3

NO2

Cl

c/(mol·L1

8.35×104

6.87×106

1.5×104

1.2×105

3.4×103

①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式__________。增加压强,NO的转化率______(填“提高”、“不变”或“降低”)。

②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐______ (填“增大”“不变”或“减小”)。

③由实验结果可知,脱硫反应速率______脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是___________。

(3)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中,SO2和NO的平衡分压pe如图所示。

①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均______________(填“增大”、“不变”或“减小”)。

②反应ClO2+2SO32===2SO42+Cl的平衡常数K表达式为___________。

(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。

①从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是_______。

②已知下列反应:

SO2(g)+2OH (aq) ===SO32 (aq)+H2O(l) ΔH1

ClO (aq)+SO32 (aq) ===SO42 (aq)+Cl (aq) ΔH2

CaSO4(s) ===Ca2+(aq)+SO42(aq) ΔH3

则反应SO2(g)+ Ca2+(aq)+ ClO (aq) +2OH (aq) === CaSO4(s) +H2O(l) +Cl (aq)的ΔH=______

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