题目内容

4．电化学知识可广泛应用于生产生活实际之中．
（1）某校举办的科技创意展上，同学们制作如图1的神奇的水果电池，收到一致好评．水果电池的反应本质是负极金属和水果中的电解质之间的氧化还原反应；Cu作电池的正极（填“正极”或“负极”）．
（2）氢能源是一种绿色可循环使用的新能源，利用太阳能分解水获得氢气是最理想的获得氢能的方法之一．请在图2的空格中填上循环过程中出现的相应物质的分子式．燃料电池工作时负极上电极反应式（用磷酸作电解质）H2-2e-=H2↑．
（3）已知铅蓄电池工作时的电极反应之一：PbO2+2H2SO4+2e-═PbSO4+2H2O，则该反应发生在正极（填“正”或“负”）上．当该电极上有1.5mol盐生成时，理论上电路中转移的电子数为3NA．
（4）某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率，则在以下3种溶液中，可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是c（填选项）．
a．NaSO4    b．MgSO4   c．Ag2SO4   d．K2SO4．

分析 （1）水果电池是电池的负极金属和水果中的电解质之间的氧化还原反应，根据原电池的构成条件和工作原理知识来回答；
（2）分析转化关系可知氢能源循环体系图中，燃料电池是氢气和氧气反应燃烧生成水的过程，水在太阳能和催化剂作用下分解有生成氧气和氢气；过程Ⅱ是发生的原电池反应，燃料电池工作时负极上是氢气失电子的氧化反应；
（3）原电池的正极上发生得电子的还原反应，根据电极反应式进行计算；
（4）用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率，是因为金属锌置换出铜构成原电池，根据置换反应、金属的活泼性来判断．

解答 解：（1）水果电池是电池的负极金属Zn和水果中的电解质之间的氧化还原反应，锌是负极，铜是正极，故答案为：负极金属和水果中的电解质之间的氧化还原反应；
正极；
（2）根据转化关系可知氢能源循环体系图中，燃料电池是氢气和氧气反应燃烧生成水的过程，水在太阳能和催化剂作用下分解有生成氧气和氢气，两个框中的①、②为循环过程中反应物和生成物的分子式为：①为H2O；②为H2、O2；过程Ⅱ是发生的原电池反应，能量变化是化学能转化为电能的过程，燃料电池工作时负极上是氢气失电子的氧化反应，即：H2-2e-=H2↑，
故答案为：H2O；H2和O2；H2-2e-=H2↑；
（3）反应PbO2+2H2SO4+2e-═PbSO4+2H2O是得电子的还原反应，该反应发生在原电池的正极，根据电极反应式，电极上有1mol硫酸铅生成时，理论上电路中转移2mol，所以电极上有1.5mol盐生成时，理论上电路中转移3mol，个数为3NA，故答案为：3；
（4）所给四种溶液中，只有Zn只能置换出Ag，即Ag2SO4与CuSO4溶液具有相似的作用，故答案为：Ag2SO4．

点评 本题涉及原电池的构成条件、工作原理以及应用等知识，属于综合知识的考查，知识的归纳和梳理以及应用是关键，难度中等．

练习册系列答案
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5．现有标准状况下CH4 3.36L，则该CH4气体的质量2.4g，所含氢原子的数目为0.6NA，与1.5mol H2O分子中所含质子数相等．
6．已知单质A、B和化合物C符合下列转化关系：A+B$\stackrel{点燃}{→}$C$\stackrel{溶于水}{→}$A+B，则物质C可能为（　　）
A．HClB．Na2O2C．CuOD．FeCl3
12．氧化铜有多种用途，如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等．为获得纯净的氧化铜，某同学用工业硫酸铜（含硫酸亚铁等杂质）进行如下实验：

经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下：
物质Cu（OH）2Fe（OH）2Fe（OH）3
开始沉淀pH6.07.51.4
沉淀完全pH13143.7
（1）步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质．所需操作的名称是溶解、过滤．
（2）步骤Ⅱ的目的是除硫酸亚铁．操作步骤是先滴加H2O2溶液，稍加热，当Fe2+转化完全后，慢慢加入Cu2（OH）2CO3粉末，搅拌，以调整溶液pH在一定范围之内，加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH=1．
①写出用H2O2溶液除去硫酸亚铁的离子方程式2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
②调整pH 的范围应该在3.7～6.0之间．
（3）步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4•5H2O晶体．操作是将溶液加热蒸发至有晶膜出现时，停止加热，冷却结晶，水浴加热烘干．采用水浴加热的原因是防止CuSO4•5H2O晶体分解．
（4）该同学用CuSO4溶液进行如下探究实验：取A、B两支试管，分别加入 2mL  5%H2O2溶液，再向H2O2溶液中分别滴入0.1mol•L-1FeCl3和CuSO4 溶液各1mL，摇匀，观察到滴入FeCl3溶液的试管产生气泡更快，由此得到结论：Fe3+对H2O2溶液分解的催化效率比Cu2+高，该同学的结论是否正确错误（填正确或错误），请说明原因根据控制变量的思想，所用溶液的阴离子不同，无法比较阳离子的催化效率．
（5）16克硫酸铜固体投入水中形成1升溶液，则该溶液显酸性（填“酸性”或“碱性”或“中性”），溶液中所有阳离子总数大于0.1NA（填“等于”或“大于”或“小于”），若在上述新配制溶液加入稀硫酸再加入铁片产生氢气速率会明显加快，原因是形成原电池；室温下、若在上述新配制溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时c（Cu2+）=2.2×10-8mol•L-1（Kap[Cu（OH）2]=2.2×10-20）．
19．下列关于珠宝的描述错误的是（　　）
A．珍珠上的污渍可以用酒精擦除，并用软布擦干后用脱脂棉包好保存
B．珊瑚、玛瑙和珍珠一样都可以作为重要药材
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9．下列一些生活中常见物质的相关说法正确的是（　　）
A．明矾和纯碱可分別用于水的消毒，洗涤油污
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16．下列对现象或事实的解释合理的是（　　）

现象或事实解释
A少量NaCl固体完全溶于水得不饱和溶液开始固体溶解和溶质回到固体表面两过程前者速率较大，最后两过程仍同时存在但速率相等
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电子经过负极→阴扱→阳极→正极→电解液
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DMg（OH）2沉淀溶于呈中性的醋酸铵溶液醋酸铵溶液水解呈酸性H-将Mg（OH）2沉淀溶解
（　　）
A．A、B．B、C．C、D．D、
13．三草酸合铁酸钾晶体（K2[Fe（C2O4）3]•xH2O）是一种光敏材料，在110℃可完全失去结晶水．为测定该晶体中铁的含量，某实验小组做了如下实验：
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步骤三：用0.010mol/L　KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点，消耗KMnO4溶液20.02ml，滴定中MnO4-，被还原成Mn2+．
重复步骤二、步骤三操作，滴定消耗0.010mol/L　KMnO4溶液19.98ml
请回答下列问题：
（1）配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是：称量、溶解、转移、洗涤并转移、定容、摇匀．
（2）若配制三草酸合铁酸钾溶液时仰视定容，则所配溶液物质的量浓度偏低（选填“偏低”、“偏高”“不变”）
（3）加入锌粉的目的是将三价铁离子还原为二价铁离子．
（4）写出步骤三中发生反应的离子方程式MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O．
（5）计算实验测得该晶体中铁的质量分数（写出计算过程），在步骤二中，若加入的KMnO4的溶液的量不够，则测得的铁含量偏高．（选填“偏低”“偏高”“不变”）
14．9.6克A原子与4.2克B原子含有相同的原子数，A、B原子核中各自的质子数和中子数相等，已知A元素在其最高价氧化物中的质量分数为40%，在其氢化物中的质量分数为94.1%，试通过计算确定：
（1）A、B的元素符号及在元素周期表中的位置；
（2）A、B的相对原子质量．

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