题目内容
19.某原电池总反应离子方程式为2Fe3++Fe═3Fe2+,能实现该反应的原电池是( )| A. | 正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3溶液 | |
| B. | 正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为Fe(NO3)2溶液 | |
| C. | 正极为Fe,负极为Cu,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 | |
| D. | 正极为Ag,负极为Zn,电解质溶液为CuSO4溶液 |
分析 根据反应“2Fe3++Fe=3Fe2+”可知,反应中铁被氧化,应为原电池负极,因失电子而被氧化;正极应为活泼性比铁弱的金属或导电的非金属材料,Fe3+在正极得到电子而被还原,电解质溶液为含Fe3+的盐.
解答 解:A.铁的活泼性大于铜,铁作负极,铜作正极,电解质溶液为FeCl3溶液,所以是能实现该反应的原电池,故A正确;
B.铁的活泼性大于铜,铁作负极,铜作正极,电解质溶液为Fe(NO3)2,由于Fe与亚铁离子不反应,所以不能实现该反应的原电池,故B错误;
C.Fe的活泼性大于Cu,Fe作负极,Cu作正极,电解质溶液为硫酸铁,Cu不能作负极,故C错误;
D.铁的活泼性大于银,铁作负极,银作正极,电解质溶液为硫酸铜,所以是不能实现该反应的原电池,故D错误;
故选A.
点评 本题考查原电池的设计及原电池的工作原理,题目难度不大,注意从氧化还原反应的角度确定原电池的电极材料及电解质溶液.
练习册系列答案
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10.某实验室的废液中,可能含有FeCl3、NaCl、Na2SO4、Ba(NO3)2中的一种或多种.某同学取该废液样品观察为无色溶液,向其中滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,继续加稀硝酸无明显现象.根据以上实验现象分析,下列推断正确的是( )
| A. | 可能存在NaCl | B. | 可能存在Na2SO4 | C. | 一定存在FeCl3 | D. | 一定存在Ba(NO3)2 |
11.下列有关反应离子方程式的书写中,正确的是( )
| A. | 向浓氢氧化钠溶液中通入少量的CO2气体:CO2+OH-═HCO3- | |
| B. | 过量的NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++OH-+H++SO42-═BaSO4↓+H2O | |
| C. | 澄清石灰水中滴加少量的小苏打溶液:Ca2++OH-+HCO3-═CaCO3↓+H2O | |
| D. | 向Na2S2O3溶液中通入过量的氯气:S2O32-+2Cl-+3H2O═2SO32-+4Cl-+6H+ |
8.下列反应中,H2O作氧化剂的是( )
| A. | 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ | B. | 2F2+2H2O=4HF+O2 | ||
| C. | 3NO2+H2O=NO+2HNO3 | D. | 3Fe+4H2O(g)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4H2+Fe3O4 |
15.废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境.实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn 总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO 的部分实验过程如下:

(1)写出铜帽溶解时铜与加入的稀硫酸、30%H2O2反应的离子反应方程式:Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;铜帽溶解完全后,需加热(至沸)将溶液中过量的H2O2除去.
(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO,杂质为铁及其氧化物)的量,实验中需测定除去H2O2 后溶液中Cu2+的含量.实验操作为:准确量取一定体积的含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH=3~4,加入过量的KI,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点.上述过程中反应的离子方程式如下:
2Cu2++4I-=2CuI(白色)↓+I2 2S2O32-+I2=2I-+S4O62-
①滴定选用的指示剂为淀粉溶液,滴定终点观察到的现象为蓝色褪去;
②某同学称取1.0g电池铜帽进行实验,得到100.00mL含有Cu2+的溶液,量取20.00mL上述含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH=3~4,加入过量的KI,用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点.再重复操作实验3次,记录数据如下:
计算电池铜帽中Cu的质量分数为80.99%,(结果保留四位有效数字)若滴定前溶液中的H2O2没有除尽,则所测定c (Cu2+)将会偏大(填“偏高”、“偏低”或“无影响”);
(3)常温下,若向50mL 0.0001mol/L CuSO4溶液中加入50mL0.00022mol/LNaOH溶液,生成了沉淀.已知KSP[Cu (OH)2]=2.0×10-20(mol/L)3,计算沉淀生成后溶液中c(Cu2+)=2×10-10 mol/L;
(4)已知pH>11 时Zn(OH)2 能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-.下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH 按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算).
实验中可选用的试剂:30%H2O2、1.0mol•L-1HNO3、1.0mol•L-1NaOH.由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为:①向滤液中加入适量30% H2O2,使其充分反应;
②滴加1.0mol•L-1NaOH,调节溶液PH约为5(或3.2≤pH<5.9),使Fe3+沉淀完全;③过滤;
④向滤液中滴加1.0mol•L-1NaOH,调节溶液PH约为10(或8.9≤pH≤11),使Zn2+沉淀完全;⑤过滤、洗涤、干燥;⑥900℃煅烧.
(1)写出铜帽溶解时铜与加入的稀硫酸、30%H2O2反应的离子反应方程式:Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;铜帽溶解完全后,需加热(至沸)将溶液中过量的H2O2除去.
(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO,杂质为铁及其氧化物)的量,实验中需测定除去H2O2 后溶液中Cu2+的含量.实验操作为:准确量取一定体积的含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH=3~4,加入过量的KI,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点.上述过程中反应的离子方程式如下:
2Cu2++4I-=2CuI(白色)↓+I2 2S2O32-+I2=2I-+S4O62-
①滴定选用的指示剂为淀粉溶液,滴定终点观察到的现象为蓝色褪去;
②某同学称取1.0g电池铜帽进行实验,得到100.00mL含有Cu2+的溶液,量取20.00mL上述含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH=3~4,加入过量的KI,用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点.再重复操作实验3次,记录数据如下:
| 实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| V(Na2S2O3)(mL) | 28.32 | 25.31 | 25.30 | 25.32 |
(3)常温下,若向50mL 0.0001mol/L CuSO4溶液中加入50mL0.00022mol/LNaOH溶液,生成了沉淀.已知KSP[Cu (OH)2]=2.0×10-20(mol/L)3,计算沉淀生成后溶液中c(Cu2+)=2×10-10 mol/L;
(4)已知pH>11 时Zn(OH)2 能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-.下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH 按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算).
| 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH | |
| Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
| Fe2+ | 1.8 | 8.8 |
| Zn2+ | 5.9 | 8.9 |
②滴加1.0mol•L-1NaOH,调节溶液PH约为5(或3.2≤pH<5.9),使Fe3+沉淀完全;③过滤;
④向滤液中滴加1.0mol•L-1NaOH,调节溶液PH约为10(或8.9≤pH≤11),使Zn2+沉淀完全;⑤过滤、洗涤、干燥;⑥900℃煅烧.