题目内容

17.电能是现代社会应用最广泛的能源之一.如图所示的原电池装置中,其负极是Zn,正极上能够观察到的现象是铜片表面产生无色气泡,正极的电极反应式是2H++2e-=H2↑.原电池工作一段时间后,若消耗锌6.5g,则放出气体0.2g.

分析 根据锌比铜活泼,所以锌作负极,氢离子在正极Cu上得电子生成氢气,根据消耗的金属的量计算生成气体的量.

解答 解:由于锌比铜活泼,所以锌作负极,所以消耗的金属为锌.
锌失电子生成锌离子进入溶液,电极反应式为锌片:Zn-2e-=Zn2+,铜片上氢离子得电子生成氢气,所以电极反应式为2H++2e-=H2↑,
总反应:Zn+2H+=H2↑+Zn2+
       65g     2g
       6.5g    Xg
$\frac{65g}{6.5g}$=$\frac{2g}{Xg}$
解得X为0.2g.
故答案为:Zn;铜片表面产生无色气泡; 2H++2e-=H2↑;0.2.

点评 本题以原电池为载体考查了有关计算,明确各物理量之间的关系是解本题的关键,难度不大.

练习册系列答案
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10.一氧化碳是一种用途十分广泛的化工基础原料.

(1)在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫.
    乙知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol
       CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H2=172.5kJ/mol
        S(s)+O2(g)=SO2(g)△H3=-296.0kJ/mol
则CO还原SO2生成CO2(g)和S(s)的热化学方程为2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g);△H3=-270 kJ•mol-1
(2)工业上一般采用CO与H2在一定条件下反应合成甲醇,反应为:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).在不同温度下的化学平衡常数(K)如表:
温度250300350
K2.0410.2500.012
①某温度下,将2molCO(g)和6molH2(g)充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时c(CO)=0.5mol/L,则CO(g)的转化率为50%,此时的温度为300°C.
②在恒容条件下,要提高CO(g)的转化率,呵以采取的措施有DE(填字母序号).
A.升高温度    B.加入催化剂    C.增加CO(g)的浓度D.充入H2(g)加压    E.分离出甲醇    F.充入稀有气体加压
③实际生产过程中,合成气要进行循环,其目的是提高原料利用率.
(3)如图图甲是一碳酸盐燃料电池,它以CO为燃料,一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物为电解质;图乙是粗铜精炼的装置图,现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验.
请问答下列问题:
①A极的电极反应式为CO-2e-+CO32-=2CO2
②进行粗铜精炼实验时,B极应该与D极(填“C”或“D”)相连.
③当消耗2.24L(标准状况下)CO时,粗铜电极理论上减少铜的质量小于(填“大于”“等于”或“小于”)6.4克.
8.我国黄铁矿(主要成分:FeS2、SiO2)储量丰富,目前主要利用黄铁矿资源生产硫酸等无机化工产品.
(1)硫酸石用煅烧黄铁矿来生产二氧化硫,同时得到副产品烧渣(主要成分Fe3O4及少量FeS、SiO2).此时主要反应的化学方程式为3FeS2+8O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2,煅烧时黄铁矿要粉碎,其目的是使黄铁矿能够迅速而充分燃烧.
(2)二氧化硫净化后用于生产硫酸.
①接触室法是现代生产硫酸的重要方法,反应原理为:2SO2+O2$?_{△}^{催化剂}$2SO3.若此反应在恒温、恒压容器中进行反应,该反应达到平衡状态的标志是BCD.
A.v(SO2)=v(SO3
B.混合物的平均相对分子质量不变
C.混合气体体积不变
D.各组分的体积分数不变
②现在也可利用原电池原理用SO2和O2来制备硫酸,装置如图1,电极均为多也石墨,其作用是能吸附气体,使气体与电解质溶液充分接触.B电极的电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
(3)工业上利用硫酸厂的烧渣制备绿矾(FeSO4•7H2O,摩尔质量278g•mol-1),工艺过程如下:
①烧渣用稀硫酸浸取时有单质硫生成,生成单质硫的一步化学反应方程式为H2S+Fe2(SO43=S↓+2FeSO4+H2SO4
②图2是硫酸亚铁的溶解度曲线:由图可知溶解烧渣的稀硫酸的最适宜的温度是60℃;由溶液Y获得绿矾晶体的操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥.
③测定产品中绿矾含量:称取5.70g产品,溶解酿成250mL溶液,量取25.00mL待测液于锥形瓶中.用硫酸酸化的0.01mol•L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积40.00mL.上述产品中的FeSO4•7H2O质量分数为0.975或97.5%(保留3位有效数字).

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