题目内容

18．某化学兴趣小组为研究锌与稀硫酸的反应，设计了如图所示的装置．

（1）某同学分别固定锌棒和铜丝，如图甲所示，则该同学可观察到的现象是锌棒：有气泡冒出；铜丝：没有明显变化．此现象说明锌的活动性大于（填“大于”或“小于”）铜．
（2）若锌棒和铜丝处于如图乙所示的位置，此时该同学发现铜丝周围有大量的气泡产生，其原因是2H++2e-=H2↑（用电极反应式表示，下同）；后又发现铜丝抵住锌棒处出现了一个洞口，其原因是Zn-2e-=Zn2+．

分析 图甲中，Zn与Cu没有接触，不能形成原电池，Zn与稀硫酸反应生成氢气，图乙形成了锌铜原电池，Zn为负极，Zn失电子生成锌离子，Cu为正极，氢离子在正极Cu上得电子生成氢气，据此分析．

解答 解：图甲中，Zn与Cu没有接触，不能形成原电池，Zn与稀硫酸反应生成氢气，图乙形成了锌铜原电池，Zn为负极，Zn失电子生成锌离子，Cu为正极，氢离子在正极Cu上得电子生成氢气，
（1）Zn与稀硫酸反应生成氢气，Zn不断溶解，Cu与稀硫酸不反应，Zn比Cu活泼，故答案为：有气泡冒出；没有明显变化；大于；
（2）图乙形成了锌铜原电池，Zn为负极，Zn失电子生成锌离子，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，氢离子在正极Cu上得电子生成氢气，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，故答案为：2H++2e-=H2↑；Zn-2e-=Zn2+．

点评 本题考查了原电池的形成条件以及原电池正负极电极反应式书写，题目难度不大．

练习册系列答案
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8．下列物质 ①乙烷 ②乙炔 ③甲苯 ④苯 ⑤聚乙烯 ⑥乙醇，其中既能与溴水反应又能与酸性高锰酸钾溶液反应的是（　　）
A．②③④⑤B．②⑤⑥C．②D．②⑤
9．三个化学小组的同学测定某Na2CO3固体样品（仅含NaOH杂质）的纯度，他们提出了各自的气体分析法．
（1）第一小组用图I所示装置，仪器A的名称分液漏斗．把m1 g的混合物与足量稀硫酸反应后，测定产生的CO2气体的体积．实验开始时需检查该装置气密性，具体的操作方法是关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，若活塞能回到原位，证明气密性良好．
（2）第二小组用图II装置测定CO2的质量．该装置存在明显缺陷是：CO2气体中混有水蒸气或空气中的CO2和水蒸气进入干燥管中，装置中的CO2没有全部被碱石灰吸收．
（3）第三小组在第二小组装置的基础上，解决了第二小组装置的问题．所用到的仪器如图III，装置的连接顺序是a-fgcbde（填写接口字母，图中仪器可重复使用）．实验中取了样品m1 g，称量干燥管质量为m2 g，与足量稀硫酸反应后称量干燥管质量为m3 g，则Na2CO3的纯度表达式为$\frac{106（{m}_{3}-{m}_{2}）}{44{m}_{1}}$×100%．
6．将1mol甲烷和适量的Cl2混合后光照，充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1mol，则参加反应的Cl2的物质的量为（　　）
A．1.5molB．3molC．4.5molD．6mol
13．关于化合物，下列叙述正确的有（　　）
A．分子间可形成氢键B．分子中既有极性键又有非极性键
C．分子中有7个σ键和1个π键D．C原子的杂化方式是sp2和sp3
3．CoxFe3-xO4磁粉是一种比较好的高矫顽力磁粉．工业上以FeSO4为原料制备CoxFe3-xO4的主要步骤如下：
FeSO4$\stackrel{①}{→}$FeOOH晶种$\stackrel{②}{→}$FeOOH$\stackrel{③}{→}$Fe2O3 $\stackrel{④}{→}$Fe3O4$→_{⑤}^{CoSO_{4}}$CoxFe3-xO4
（1）步骤①是在FeSO4溶液中加入NaOH溶液，在40℃下搅拌生成FeOOH晶种．生成晶种的化学方程式4FeSO4+8NaOH+O2$\frac{\underline{\;40℃\;}}{\;}$4FeOOH+4Na2SO4+2H2O；
（2）步骤②将晶种移到放有FeSO4溶液和铁皮的生长槽中，升温到60℃，吹入空气，待晶种长大到一定尺寸后，过滤、水洗、干燥，得FeOOH粉末．生长槽中放入铁皮的目的是消耗硫酸，生成FeSO4，吹入空气的作用为氧化FeSO4生成FeOOH，使晶种生长．
（3）步骤③将FeOOH在200～300℃下加热脱水，生成红色Fe2O3．实验室完成该操作需要下列仪器中的cde （填字母）．
a．蒸发皿　　b．烧杯　　c．坩埚　　d．泥三角　　e．酒精灯
（4）步骤④通入H2，加热至300～400℃，生成Fe3O4．通入H2前要向加热炉中通入N2，其作用为排尽装置中的空气，防止氢气与氧气混合反应爆炸．
（5）步骤⑤加入CoSO4溶液，所得粗产品经过滤、洗涤、干燥即得成品．检验粗产品洗涤干净的实验操作和现象是取最后一次洗涤滤出液少许于试管中，滴加氯化钡溶液，如果不产生白色沉淀，则表明洗涤干净．
（6）某研究小组欲用锂离子电池正极废料（含LiCoO2、铝箔、铁的氧化物）制备CoSO4•7H2O晶体．为除去杂质铁，必须将+2价的铁氧化为+3价的铁，你选择H2O2氧化．
（可选用的试剂：KMnO4、H2O2、稀硝酸、稀硫酸、NaOH溶液）
10．下面的装置是仿照工业上制备硫酸的工艺流程设计出来的，用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫．

请回答下列问题：
（1）写出沸腾炉内煅烧黄铁矿的反应方程式：4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2；
（2）如图中的甲和乙分别相当于工业上制取硫酸装置中的：接触室、吸收塔；
（3）写出在催化剂表面所发生反应的化学方程式2SO2+O2$?_{△}^{催化剂}$2SO3，在实验过程中不能持续加热的理由是该反应为放热反应，温度升高SO2转化率降低；温度过高催化剂活性降低；
（4）在乙反应容器内要求氧气的量要比二氧化硫的量多一倍左右，你是如何控制和估计的？可以通过调节气阀，控制气体流量，观察甲装置的冒泡速率进行估算．
（5）若丁装置在反应过程中先出现气泡，不久就出现了雾，而丙装置一直都没有任何现象，产生这种现象的原因可能是AC
A．浓硫酸对三氧化硫的吸收率远好于水，三氧化硫被浓硫酸充分吸收
B．三氧化硫的通气速率太快，三氧化硫未被水和浓硫酸充分吸收
C．丙中的导气管插得太深，导致两个吸收瓶内的气压差较大
D．丁中的导气管插得太浅，三氧化硫气体从水中逸出，与水蒸气化和形成酸雾．
7．有一瓶无色气体，可能含有甲烷和乙烯或其中的一种．与一瓶Cl2混合后光照，观察到黄绿色逐渐褪去，瓶壁有少量无色油状小液滴．由上述实验现象推断出该瓶气体中一定含有甲烷，你认为是否正确？否（填“是”或“否”）
8．下列关于化学用语的表示正确的是（　　）
A．质子数为35、中子数为45的溴原子：${\;}_{35}^{80}$Br
B．过氧化钠的电子式：
C．硫离子的结构示意图：
D．苯的结构简式：C6H6

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