题目内容

10．（1）将锌片和铜片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计．观察到的现象为：锌片溶解，铜片上有气泡产生，电流计发生偏转，
铜片上的电极反应式为：2H++2e-=H2↑．若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，电路中转移了0.4mol电子，则产生氢气的体积（标准状况）为4.48L，两电极的总质量为47g．
（2）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等．
①写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+．
②若将①中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式．
负极反应Cu-2e-=Cu2+，正极反应Fe3++e-=Fe2+．

分析 （1）将锌片和铜片浸入稀硫酸中组成原电池，锌为负极失电子发生氧化反应，铜为正极氢离子得电子发生还原反应，根据得失电子守恒进行计算；
（2）①氯化铁具有氧化性，能和Cu发生氧化会反应生成氯化亚铁和氯化铜；
②该反应中，铜发生氧化反应作负极、不如铜活泼的金属或导电的非金属作负极，氯化铁溶液作电解质溶液．

解答 解：（1）将锌片和铜片浸入稀硫酸中组成原电池，锌为负极失电子发生氧化反应，反应失为：Zn-2e-=Zn2+；铜为正极氢离子得电子发生还原反应，反应失为：2H++2e-=H2↑，所以观察到的现象为锌片溶解，铜片上有气泡产生，电流计发生偏转；电路中转移了0.4mol电子，则产生氢气的体积（标准状况）为$\frac{0.4}{2}$×22.4=4.48L，溶解的锌为$\frac{0.4}{2}$×65=13g，则两电极的总质量为60-13=47g，
故答案为：锌片溶解，铜片上有气泡产生，电流计发生偏转；2H++2e-=H2↑；4.48；47；
（2）①Fe3+有强氧化性，能把金属铜氧化成铜离子，自身被还原成 Fe2+，反应方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，故答案为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；
②设计成原电池时，负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，该电池反应中三价铁离子得电子发生还原反应，所以正极上的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+（或2Fe3++2e-=2Fe2+），铜失电子发生氧化反应，所以负极上的电极反应式为Cu=2Cu2++2e-（或Cu-2e-=Cu2+）；
电池反应中发生氧化反应的金属作负极，所以铜作负极，不如负极活泼的金属或导电的非金属作正极，可选石墨作正极，发生还原反应的电解质溶液作原电池的电解质溶液，所以该原电池图为，故答案为：；Cu-2e-=Cu2+；Fe3++e-=Fe2+；

点评 本题考查了原电池的反应原理及其设计，知道哪些反应能设计成原电池，根据反应中元素化合价变化确定正负极、电解质溶液，原电池设计是学习难点，也是考试热点．

练习册系列答案
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20．下列说法不正确的是（　　）
A．正常雨水的pH为7.0，酸雨的pH小于7.0
B．严格执行机动车尾气排放标准有利于防止大气污染
C．使用二氧化硫和某些含硫化合物漂白食品会对人体健康产生危害
D．使用氯气对自来水消毒过程中，生成的有机氯化物可能对人体有害
1．（1）工业制氢气的一个重要反应是：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）
已知25℃时：C（石墨）+O2═（g）CO2（g）；△H1=-394 kJ•mol-1
C（石墨）+$\frac{1}{2}$O2 （g）═CO （g）；△H2=-111 kJ•mol-1
H2（g）+$\frac{1}{2}$12O2 （g）═H2O（g）；△H3=-242kJ•mol-1
试计算25℃时CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）的反应热△H=-41kJ•mol-1．
（2）830K时，在密闭容器中发生下列可逆反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）；△H＜0
试回答下列问题：
①若起始时c（CO）=2 mol•L-1，c（H2O）=3 mol•L-1，达到平衡时CO的转化率为60%，则在该温度下，该反应的平衡常数K=1．
②在相同温度下，若起始时c（CO）=1 mol•L-1，c（H2O）=2 mol•L-1，反应进行一段时间后，测得H2的浓度为0.5 mol•L-1，则此时该反应是否达到平衡状态否（填“是”与“否”），此时v（正）大于（填“大于”、“小于”或“等于”）v（逆），你判断的依据是Q=$\frac{1}{3}$＜K=1．
③若降低温度，该反应的K值将增大，该反应的化学反应速率将减小．（均填“增大”、“减小”或“不变”）
18．ClO2气体是一种常用的消毒剂，近几年我国用ClO2代替氯气对饮用水进行消毒．
（1）消毒水时，ClO2还可将水中的Fe2+、Mn2+等转化成Fe（OH）3和MnO2等难溶物除去，由此说明ClO2具有氧化性．
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（3）自来水厂用ClO2处理后的水中，要求ClO2的浓度在0.1～0.8mg•L-1之间．碘量法可以检测水中ClO2的浓度，步骤如下：
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Ⅱ加入一定量的Na2S2O3溶液．（已知：2S2O32-+I2═S4O62-+2I-）
Ⅲ加硫酸调节水样pH至1～3．
操作时，不同pH环境中粒子种类如图所示，请回答：
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5．下列反应的离子方程式书写正确的是（　　）
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15．不能用有关胶体的观点解释的现象是（　　）
A．在江河入海处易形成三角洲
B．向污水加入适量的明矾，可以使水变得澄清
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2．分离下列物质的方法错误的是（　　）
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19．下列关于能层与能级的说法中正确的是（　　）
A．1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，但自旋方向相同
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20．黑火药爆炸过程中发生反应的化学方程式为2KNO3+3C+S═K2S+N2↑+3CO2↑．下列说法正确的是（　　）
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