题目内容

10.某小组为研究电化学原理,设计如图装置.下列叙述正确的是(  )
A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出
B.a和b用导线连接时,铁片上发生的反应为:Fe-3e-═Fe3+
C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D.a和b用导线连接后,铁片上发生还原反应,溶液中铜离子向铜电极移动

分析 A.a和b不连接时,铁发生化学腐蚀;
B.a和b用导线连接时,该装置构成原电池,铁作负极,铜作正极,正极上铜离子得电子发生还原反应;
C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,都生成亚铁离子;
D.电解池中,阳离子向阴极移动.

解答 解:A.a和b不连接时,铁和铜离子发生置换反应而发生化学腐蚀,故A正确;
B.a和b用导线连接时,该装置构成原电池,铁作负极,失电子发生氧化反应,电极反应为:Fe-2e-═Fe2+,铜作正极,正极上铜离子得电子发生还原反应,电极反应式为Cu2++2e-═Cu,故B错误;
C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,都生成亚铁离子,溶液由蓝色变为浅绿色,故C正确;
D.电解池中,阳离子向阴极移动,a连接直流电流正极而作阳极,b连接直流电流负极而作阴极,电压足够大时,Cu2+向阴极铁电极移动,故D错误;
故选AC.

点评 本题考查了原电池和电解池原理,明确离子的颜色、电极上发生的反应即可解答,易错选项是B,注意铁发生电化学腐蚀生成亚铁离子而不是铁离子,题目难度中等.

练习册系列答案
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15.为探究Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液的反应规律,某同学进行实验如下:
已知:Cr2O72-(橙色)+H2O?2CrO42-(黄色)+2H+
(1)进行实验i和ii:
序号操作现象
i向2mL pH=2的0.05mol•L-1 K2Cr2O7橙色溶液中滴加饱和Na2SO3溶液(pH 约为 9)3滴溶液变绿色(含Cr3+
ii向2mL pH=8的0.1mol•L-1 K2CrO4黄色溶液中
滴加饱和Na2SO3溶液3滴
溶液没有明显变化
①用化学用语表示饱和Na2SO3溶液pH约为9的原因:SO32-+H2O?HSO3-+OH-
②用离子方程式解释i中现象:Cr2O72-+3SO32-+8H+═2Cr3++3SO42-+4H2O.
(2)继续进行实验iii:
序号操作现象
iii向2mL饱和Na2SO3溶液中滴加pH=2的0.05mol•L-1 K2Cr2O7橙色溶液3滴溶液变黄色
为了说明产生上述现象的原因,补充实验:
向2mL蒸馏水中滴加pH=2的0.05mol•L-1 K2Cr2O7橙色溶液3滴,溶液变成浅橙色.
①补充实验的目的是排除水的稀释对溶液颜色变化造成的影响.
②用化学平衡移动原理解释iii中现象:Cr2O72-(橙色)+H2O?2CrO42-(黄色)+2H+,溶液中大量的SO32-(或OH-)与H+结合导致溶液中c(H+)下降,平衡正向移动,溶液颜色变黄.
③根据实验i~iii,可推测:Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液的反应与溶液酸碱性有关.
a.碱性条件下,Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液不发生氧化还原反应;
b.酸性条件下,Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液发生氧化还原反应,生成Cr3+
④向实验iii所得黄色溶液中继续滴加硫酸,产生的现象证实了上述推测.该现象是溶液变绿.
(3)为探究溶液酸性增强对Na2SO3溶液还原性或铬(VI)盐溶液氧化性的影响,该同学利用如图装置继续实验(已知电压大小反映了物质氧化还原性强弱的差异;物质氧化性与还原性强弱差异越大,电压越大).
a.K闭合时,电压为x.
b.向U型管左侧溶液中滴加硫酸至pH=2后,电压增大了y.
c.继续向U型管右侧溶液中滴加硫酸后,无气体逸出,电压几乎不变.
①上述实验说明:溶液酸性增强,铬(VI)盐溶液的氧化性增强,Na2SO3溶液的还原性几乎没有变化.
②有同学认为:随溶液酸性增强,溶液中O2的氧化性增强也会使电压增大.利用如图装置选择合适试剂进行实验,结果表明O2的存在不影响上述结论.该实验方案是U型管左管中盛放pH=8浓度为0.1mol•L-1K2SO4溶液,右管盛放饱和Na2SO3溶液,闭合K,记录电压;向左管溶液中滴加硫酸至pH=2后,记录电压,测得电压增大了z(z<y).

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