题目内容

10．某学生利用下面实验装置探究盐桥式原电池的工作原理．按照实验步骤依次回答下列问题：
（1）导线中电子流向为a→b（用a、b表示）．
（2）写出装置中锌电极上的电极反应式：Zn-2e-=Zn2+；
（3）若装置中铜电极的质量增加0.64g，则导线中转移的电子数目为0.02NA ；（用“NA”表示）
（4）装置的盐桥中除添加琼脂外，还要添加KCl的饱和溶液，电池工作时，对盐桥中的K+、Cl-的移动方向的表述正确的是B．
A．盐桥中的K+向左侧烧杯移动、Cl-向右侧烧杯移动
B．盐桥中的K+向右侧烧杯移动、Cl-向左侧烧杯移动
C．盐桥中的K+、Cl-都向左侧烧杯移动
D．盐桥中的K+、Cl-几乎都不移动
（5）实验室用惰性电极电解200ml的硝酸银溶液一段时间后，撤去电源，若加入23.2g氧化银恰好使电解液恢复到原来状态，则电解过程中转移电子数为0.2mol．

分析 （1）Zn为负极，Cu为正极，电子由负极经导线流向正极；
（2）负极发生氧化反应，Zn失去电子生成锌离子；
（3）计算Cu的物质的量，结合电极反应式Cu2++2e-=Cu计算转移电子；
（4）原电池中电解质溶液阴离子向负极移动，阳离子向正向移动；
（5）电解发生2H2O+4AgNO3$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Ag+O2↑+4HNO3 ，向所得溶液中加入23.2g氧化银，其物质的量为0.1mol，溶液恰好恢复到电解前的状态，则电解中生成0.2molAg，根据Ag元素化合价变化计算转移电子．

解答 解：（1）锌铜原电池中，锌比铜活泼，Zn与硫酸铜反应生成Cu与硫酸锌，故锌为负极，铜为正极，原电池中，电子由负极流向正极，故电子的流向为a→b，故答案为：a→b；
（2）Zn为负极，锌电极上的电极反应式为 Zn-2e-=Zn2+，故答案为：Zn-2e-=Zn2+；
（3）0.64g铜物质的量为$\frac{0.64g}{64g/mol}$=0.01mol，由电极反应式Cu2++2e-=Cu可知，导线中转移电子为0.01mol×2=0.02mol，故转移电子数目为0.02NA，故答案为：0.02NA ；
（4）左侧烧杯中锌失电子变成锌离子，使得锌电极附近带正电荷，吸引阴离子向左侧烧杯移动，右侧烧杯中铜离子得到电子变成铜，使得铜电极附近带负电荷，吸引阳离子向右侧烧杯移动，故盐桥中的K+向右侧烧杯移动、Cl-向左侧烧杯移动，故答案为：B；
（5）电解发生2H2O+4AgNO3$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Ag+O2↑+4HNO3 ，向所得溶液中加入23.2g氧化银，其物质的量为$\frac{23.2g}{232g/mol}$=0.1mol充分反应后，溶液恰好恢复到电解前的状态，由Ag原子守恒可知，则电解中生成0.2molAg，则转移电子的物质的量是0.2mol×（1-0）=0.2mol，故答案为：0.2．

点评 本题主要考查原电池的工作原理、电解原理，关键理解掌握原电池与电解工作原理，注意电子转移守恒再电化学计算中应用，题目难度不大．

练习册系列答案
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20．下列化学反应可以设计成原电池的是（　　）
A．2H2+O2═2H2OB．H++OH-═H2O
C．.CaCO3═CaO+CO2↑D．Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
1．为了检验某溶液中是否含有Fe3+，可向溶液中加入（　　）
A．NaCl溶液B．盐酸C．硫酸D．KSCN溶液
18．下列各组中的两物质相互反应时，与反应条件和用量无关的是（　　）
A．Na和O2B．Fe和FeCl3C．Na2CO3和HClD．AlCl3和NaOH
5．向2L的密闭容器中加入一定量的A、B、C三种气体，一定条件下发生反应，各物质的物质的量随时间变化如图甲所示．图乙为t2时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且4个阶段所改变的外界条件均不相同，已知t3--t4阶段为使用催化剂．观察下图，回答下列问题：

（1）甲图中从反应至达到平衡状态，生成物C的平均反应速率为0.004mol•L-1•s-1．
（2）乙图中t2时引起平衡移动的条件是增大反应物浓度，t5时引起平衡移动的条件是升温．
（3）乙图中表示平衡混合物中，在这4个阶段中C的含量最高的一段时间是t5～t6．
（4）该反应的化学方程式可以表示为：3A（g）?B（g）+2C（g），正反应为吸热（填“放热”或“吸热”）反应．
（5）反应开始时加入的B的物质的量为0.04mol．
15．H、C、N、O、Al、S是常见的六种元素．
完成下列填空：
（1）碳元素有12C、13C和14C等同位素．在14C原子中，核外存在2对自旋相反的电子．
（2）碳在形成化合物时，其所成化学键以共价键为主，原因是C有4个价电子且半径较小，难以通过得或失电子达到稳定结构．
（3）任选上述元素可组成多种四原子的共价化合物，请写出其中含非极性键的一种化合物的电子式或H：C??C：H．
（4）上述元素可组成盐NH4Al（SO4）2．向10mL1mol/L NH4Al（SO4）2溶液中滴加1mol/L的NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如下．
①NH4Al（SO4）2溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序是c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（Al3+）＞c（H+）＞c（OH-），请解释阳离子浓度差异的原因由于碱性：氨水＞Al（OH）3，故Al3+的水解程度大于NH4+的水解程度，c（NH4+）＞c（Al3+）．
②写出N点反应的离子方程式NH4++OH-=NH3•H2O．
③若向10mL1mol/L NH4Al（SO4）2溶液中加入20mL1.2mol/LBa（OH）2溶液，充分反应后，产生沉淀0.022mol．
2．太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置．其材料除单晶硅，还有铜铟镓硒等化合物．
（1）镓的基态原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s24p1（或[Ar]3d104s24p1）．
（2）硒为第4周期元素，相邻的元素有砷和溴，则3种元素的第一电离能从大到小顺序为Br＞As＞Se（用元素符号表示）．
（3）气态SeO3立体构型为平面三角形．
（4）硅烷（SinH2n+2）的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是：硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强
（5）与镓元素处于同二主族的硼元素具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸（H3BO3）在水溶液中能与水反应生成[B（OH）4]-而体现一元弱酸的性质，则[B（OH）4]-中B 的原子杂化类型为sp3；
（6）金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，反应的离子方程式为Cu+H2O2+4NH3•H2O=Cu（NH3）42++2OH-+4H2O
（7）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构．在晶胞中，Au原子位于顶点，Cu原子位于面心，则该合金中Au原子与Cu原子个数之比为1：3，若该晶胞的边长为apm，则合金的密度为$\frac{\frac{197+64×3}{{N}_{A}}}{（a×1{0}^{-10}）^{3}}$g．cm-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA．）
19．①HCl、②过氧化钠、③碳酸氢钠、④二氧化硅是常见的物质．请回答下列问题．
（1）上述4种物质中属于盐的是③ （填序号，下同）；上述四种物质加入紫色石蕊溶液中，溶液变红的是①．
（2）写出HCl的电离方程式HCl═H++Cl-．
（3）写出过氧化钠与水反应的化学方程式2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑．
（4）碳酸氢钠可治疗胃酸（0.2%～0.4%的盐酸）过多，反应的离子方程式为HCO3-+H+═H2O+CO2↑．
（5）写出二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的化学方程式SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O．
20．酸雨形成的示意图如图．下列说法中，不正确的是（　　）
A．汽车尾气是导致酸雨的原因之一B．酸雨会使土壤、湖泊酸化
C．酸雨形成中不涉及氧化还原反应D．燃煤中加入石灰石可防治酸雨

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