题目内容
【题目】理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu+2Ag+=2Ag +Cu2+”设制一个化学电池(正极材料用碳棒),回答下列问题:
(1)该电池的负极材料是______,发生______反应(填“氧化”或“还原”),电解质溶液是_______;
(2)正极上出现的现象是____________;
(3)若导线上转移电子1 mol,则生成银______克。
【答案】铜棒 氧化 AgNO3 有Ag析出 108
【解析】
按照构成原电池工作原理,以及总电极反应,铜棒为负极,正极材料为石墨,电解质为AgNO3,然后逐步分析;
(1)根据总电极反应式,以及原电池工作原理,负极材料为铜棒,石墨为正极,电解质溶液为AgNO3溶液,负极上电极反应式Cu-2e-=Cu2+,发生氧化反应;
(2)正极上的反应式为Ag++e-=Ag,现象是有Ag析出;
(3)正极反应式为Ag++e-=Ag,转移1mol电子,生成Ag的质量为1mol×108g·mol-1=108g。
【题目】已知:将KI、盐酸、试剂X和淀粉四种溶液混合,无反应发生。若再加入双氧水,将发生反应:H2O2+2H++2I—→2H2O+I2,且生成的I2立即与试剂X反应而被消耗。一段时间后,试剂X将被反应生成的I2完全消耗。由于溶液中的I—继续被H2O2氧化,生成的I2与淀粉作用,溶液立即变蓝。因此,根据试剂X的量、滴入双氧水至溶液变蓝所需的时间,即可推算反应H2O2+2H++2I—→2H2O+I2的反应速率。下表为某同学依据上述原理设计的实验及实验记录(各实验均在室温条件下进行):
编号 | 往烧杯中加入的试剂及其用量(mL) | 催化剂 | 溶液开始变蓝时间(min) | ||||
0.1 mol·L-1 KI溶液 | H2O | 0.01 mol·L-1 X 溶液 | 0.1 mol·L-1双氧水 | 1 mol·L-1稀盐酸 | |||
1 | 20.0 | 10.0 | 10.0 | 20.0 | 20.0 | 无 | 1.4 |
2 | 20.0 | m | 10.0 | 10.0 | n | 无 | 2.8 |
3 | 10.0 | 20.0 | 10.0 | 20.0 | 20.0 | 无 | 2.8 |
4 | 20.0 | 0 | 10.0 | 10.0 | 40.0 | 无 | t |
5 | 20.0 | 10.0 | 10.0 | 20.0 | 20.0 | 5滴Fe2(SO4)3 | 0.6 |
回答下列问题:
(1)已知:实验1、2的目的是探究H2O2浓度对H2O2+2H++2I—→2H2O+I2反应速率的影响。实验2中m=____________,n=_____________________。
(2)一定温度下,H2O2+2H++2I—→2H2O+I2反应速率可以表示为υ=k·c a(H2O2)·c b (I—)·c(H+)(k为常数),则:
①根据上表数据关系可知,a、b的值依次为_____________和_______________。
②实验4时,烧杯中溶液开始变蓝的时间t=_______________________。
(3)实验5表明:①硫酸铁能__________________ 该反应速率。
②试用离子方程式表示Fe2(SO4)3对H2O2+2H++2I—→2H2O+I2催化的过程为2Fe3++2I-=2Fe2++I2、_____________________________(不必配平)
(4)若要探究温度对H2O2+2H++2I—→2H2O+I2反应速率的影响,为了避免温度过高导致双氧水大量分解(已知温度60℃ H2O2会分解50%以上),应该采取的加热方式是________。