题目内容
【题目】有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均使用镁片与铝片作电极,甲同学将电极放入6 mol·L-1 H2SO4溶液中,乙同学将电极放入6 mol·L-1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:______________________;负极的电极反应式:______________________。
(2乙池中负极是_______;正极是_______。
(3)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.该实验说明化学研究对象复杂,反应受条件影响较大,应具体问题具体分析
【答案】2H++2e-=H2↑ Mg-2e-=Mg2+ Al Mg AD
【解析】
根据图示,甲同学依据的化学反应原理是Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑,乙同学依据的化学反应原理是2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。结合原电池原理分析解答。
(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↑;Mg-2e-=Mg2+;
(2)乙池中铝与氢氧化钠反应,镁不能,则铝易失电子作负极,镁作正极,故答案为:Al;Mg;
(3)A.根据甲、乙中电极反应式知,原电池的正、负极与电解质溶液的性质有关,故A正确;B.金属性的判断方法之一为,金属与水或酸反应放出氢气的难易,镁的金属性大于铝,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。
【题目】工业上以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3)为原料制备金属镁的实验流程如下:
已知:一些金属离子转化为氢氧化物沉淀时溶液的pH如表所示
Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Mg2+ | |
开始沉淀时 | 1.5 | 3.3 | 6.5 | 9.4 |
完全沉淀时 | 3.7 | 5.2 | 9.7 |
请回答:
(1)如果没有过程①,后果是:__________________________________。
(2)上述流程中被循环使用的物质是:____________。
(3)滤渣2的主要成分为:____________;溶液2中的主要溶质为:_____________。
(4)通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时就认为沉淀完全,为保证Mg2+沉淀完全,过程②中控制溶液的pH至少为________。(保留小数点后一位)(已知Mg(OH)2的Ksp=2×10-11,lg2=0.3)
(5)已知MgCl2·6H2O受热时发生水解:MgCl2·6H2O=Mg(OH)Cl+HCl↑+5H2O,过程③应该如何操作才能得到无水MgCl2?:_______________________________________________。
(6)写出过程④中发生反应的化学方程式:_____________________________________。
(7)为测定菱镁矿中铁的含量。称取12.5 g菱镁矿样品溶于过量的稀硫酸并完全转移到锥形瓶中,用0.010 mol·L—1H2O2溶液进行滴定。平行测定4组,消耗H2O2溶液的体积数据记录如下表所示。
实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 平均值 |
消耗H2O2溶液的体积/mL | 15.00 | 15.02 | 15.62 | 14.98 |
①根据表中数据,可计算出菱铁矿中铁的质量分数为__________%。(保留两位小数)
②H2O2溶液应装在__________ 滴定管中(填“酸式”或“碱式”)
③误差
a.其它操作均正常,滴定终点时仰视读数会导致所测结果_________。
b.滴定之前没有排除滴定中的气泡会导致所测结果_________。
【题目】某温度时,在2L的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示:
(1)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为__________。
(2)若上述反应中X、Y、Z分别为H2、N2、NH3,某温度下,在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入2.0mol N2和2.0mol H2,一段时间后反应达平衡状态,实验数据如表所示:
t/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(NH3) | 0 | 0.36 | 0.48 | 0.50 | 0.50 |
0~50s内的平均反应速率v(N2)=__________。
(3)已知:键能指在标准状况下,将1mol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g)、B(g)所需的能量,用符号E表示,单位为kJ/mol。H-H的键能为436kJ/mol,N-H的键能为391kJ/mol,生成1mol NH3过程中放出46kJ的热量。则N≡N的键能为_________kJ/mol。