题目内容

7．某校化学实验小组对电化学问题进行了如图所示实验探究．
探究一：探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素．将混合均匀的新制铁粉和炭粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞（如图所示）．从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化．
（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）：
编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/%
①为以下实验作参照0.52.590.0
②？0.5 2.536.0
③ 碳粉质量的影响0.2？90.0
（2）编号①实验测得容器中的压强随时间的变化如图（2）所示．t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了吸氧   腐蚀，请在图（3）中用箭头标出发生该腐蚀时电子的流动方向；此时，炭粉表面发生的电极反应式是O2+2H2O+4e-═4OH-．
（3）该小组对图（2）中0～t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二：
假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；
假设二：反应放热使锥形瓶内温度升高；
探究二：探究电解现象
利用图2装置做电解50mL 0.5mol•L-1CuCl2溶液的实验．
实验记录：
A．阳极上有黄绿色气体产生，该气体使湿润的淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色（提示：Cl2氧化性大于IO3-）；
B．电解一段时间以后，阴极表面除有铜吸附外，还出现了少量气泡和浅蓝色固体．
（4））分析实验记录A中试纸颜色变化，用离子方程式解释：
①2I-+Cl2=I2+2Cl-；
②5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+．
（5）分析实验记录B中浅蓝色固体可能是Cu（OH）2（写化学式），试分析生成该物质的原因（用必要的文字和化学用语解释）电解较长时间后，铜离子浓度下降，氢离子开始放电，溶液的PH增大，铜离子转化为氢氧化铜沉淀．

分析 （1）根据对比试验中保证变量的唯一性进行解答；
（2）根据析氢腐蚀与吸氧腐蚀的区别及锥形瓶中压强的变化判断钢铁的腐蚀类型；根据钢铁的腐蚀类型及原理标出电子转移的方向；碳粉表明氧气得到电子生成氢氧根离子，发生还原反应；
（3）图2中0-t1时压强变大，可能是发生了析氢腐蚀使气体体积增大或者反应放热使温度升高，锥形瓶中气体体积增大；
（4）氯气能氧化碘离子生成碘单质，碘能被氯气氧化生成碘酸；
（5）阴极上铜离子浓度下降，氢离子放电同时溶液中还生成氢氧根离子，氢氧根离子和铜离子生成蓝色沉淀．

解答 解：（1）①为参照试验，由于②探究醋酸的浓度的影响，则除了醋酸浓度不同外，其它条件必须完全相同，即铁粉质量应该为2.5g；
③中只有碳粉含量与①不同，则③为探究碳粉含量的影响，
故答案为：

②醋酸浓度的影响
③2.5
（2）t2时，容器中压强明显小于起始压强，说明锥形瓶中气体体积减小，说明发生了吸氧腐蚀，碳为正极，铁为负极，电子转移的方向为：，碳电极氧气得到电子发生还原反应，电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，
故答案为：吸氧； ；O2+2H2O+4e-=4OH-；
（3）图2中0-t1时压强变大的原因可能为：铁发生了析氢腐蚀、铁与醋酸的反应为放热反应，温度升高时锥形瓶中压强增大，所以假设二为：反应放热使锥形瓶内温度升高，
故答案为：反应放热使锥形瓶内温度升高；
（4）氯气能氧化碘离子生成碘单质，碘能被氯气氧化生成碘酸，离子方程式分别为：2I-+Cl2=I2+2Cl-、5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+，
故答案为：2I-+Cl2=I2+2Cl-、5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+；
（5）阴极上电极反应式为：Cu 2++2e-=Cu，当铜离子放电完毕后，氢离子放电，2H++2e-=H2↑，致使该电极附近呈碱性，Cu 2++2OH-=Cu（OH）2↓，
故答案为：Cu（OH）2；电解较长时间后，铜离子浓度下降，氢离子开始放电，溶液的PH增大，铜离子转化为氢氧化铜沉淀．

点评 本题以原电池原理为载体考查了铁的探究实验，根据反应现象确定正负极上发生的反应，知道原电池工作原理，氯气不仅能氧化碘离子还能氧化碘单质，难度中等．

练习册系列答案
相关题目
18．根据图中包含的信息分析，下列叙述正确的是（　　）
A．氢气与氯气反应生成1mol氯化氢气体，反应吸收248kJ的能量
B．436kJ/mol是指断开1molH2 中的H-H键需要放出436kJ的能量
C．431kJ/mol是指生成2molHCl中的H-Cl键需要放出431kJ的能量
D．氢气与氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应放出183kJ的能量
18．利用如图所示装置进行下列实验，试管②中一定观察不到的现象是（　　）
选项abc试管②中现象
ANaOH溶液Al肥皂水肥皂泡可点燃
B稀盐酸碳酸钙NaAlO2溶液生成白色絮状沉淀生成
C稀硫酸NaHCO3BaCl2溶液溶液变浑浊
D水Na2O2酸化的FeSO4溶液溶液变黄
A．AB．BC．CD．D
15．在汽车尾气系统中安装催化转化器，可有效降低尾气中CO和NO等向大气的排放．在催化转化器中，CO和NO发生反应：2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2CO2+N2．该反应的氧化剂是（　　）
A．COB．NOC．CO2D．N2
2．下列说法正确的是（　　）
A．已知CH3OH（l）的燃烧热为238.6 kJ•mol-1，则CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H=-238.6 kJ•mol-1
B．钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀
C．反应H2+Cl2═2HCl（△H＜0）的机理包含①Cl2-→2Cl（慢），②H2+Cl-→HCl+H（快），③Cl2+H-→HCl+Cl（快），则反应①的活化能小于反应②的活化能
D．一定条件下反应N2+3H2?2NH3达到平衡时，3v正（H2）=2v逆（NH3）
12．化学与生活密切相关，下列说法不正确的是（　　）
A．改燃煤为燃气，可以减少废气中SO2等有害物质的排放量天气的一种措施
B．84 消毒液的有效成分是 NaClO
C．含有食品添加剂的食物对人体健康不一定有益
D．金属防护中：牺牲阳极的阴极保护法利用的是电解原理，外加电流的阴极保护法利用的 是原电池原理
19．已知，常温下H2S、H2CO3的电离常数如表
Ka1Ka2
H2S9.1×10-81×10-15
H2CO34.3×10-75.6×10-11
（1）①常温下，0.1mol/L的硫化钠溶液和0.1mol．L的碳酸钠溶液，碱性更强的是硫化钠溶液．其原因是硫氢根离子的电离常数小于碳酸氢根离子，则其水解程度大于碳酸根离子．
②常温下，硫化钠水解的离子方程式S2-+H2O?HS-+OH-、HS-+H2O?H2S+OH-．
（2）H2S能与许多金属离子发生反应，生成溶解度不同和各种颜色的金属硫化物沉淀，可用于分离和鉴定金属离子．
①常温下，NaHS溶液显碱性（选填“酸性”、“中性”或“碱性”）
②常温下，向100mL 0.1mol•L-1 H2S溶液中滴加0.1mol•L-1NaOH溶液，得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示：试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大的是c；在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是c（Na+）＞c（HS-）＞c（OH-）=c（H+）＞c（S2-）．
③试解释工业上用可溶性铜盐作为沉淀剂除废水中少量NaHS溶液时，废水pH减小的原因Cu2++HS-=H++CuS↓，使得氢离子浓度增大溶液pH减小（写出必要的文字叙述和相关方程式）
（3）将黑色的Fe2S3固体加入足量盐酸中，溶液中有淡黄色固体生成，产物还有FeCl2；H2S（填化学式）．
（4）脱除天然气中的硫化氢既能减少环境污染，又可回收硫资源，该部分硫化氢用过量NaOH溶液吸收后，再以石墨作电极电解该溶液可回收硫，写出电解得到硫的总反应方程式（忽略氧的氧化还原）Na2S+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$S↓+H2↑+2NaOH；从整个生产工艺的角度分析，该方法不仅能减少环境污染、回收硫、得到一定量的副产物，还具有的优点是副产氢气，生成的NaOH可循环利用．
16．有相同质量的两份NaHCO3粉末，第一份加入足量盐酸，第二份先加热使其完全分解再加足量同质量分数的盐酸，则两者所消耗的盐酸中氯化氢的质量比为（　　）
A．2：1B．1：1C．1：2D．3：2
17．下面是某同学在实验室中对SO2的制备及性质实验的探究过程．回答下列问题：
（1）选取实验装置如图1和试剂：

①采用Na2SO3与硫酸反应制取SO2，可选用装置ae（填标号，下同），若使反应能平缓进行，酸能顺利匀速滴下，则选用装置e．
②采用Na2SO3与硫酸反应制取S02所选用的硫酸最好为C．
A．发烟硫酸  B.98%的硫酸C.85%的硫酸    D.20%的硫酸
（2）性质实验探究：
已知：如图2装置B中有淡黄色沉淀生成．
①通入SO3，装置A中试管内的实验现象是酸性高锰酸钾溶液褪色．
②装置C可验证SO2与品红生成不稳定的物质，操作方法及现象是点燃酒精灯，加热，试管中品红溶液恢复为红色．
③验证SO2氧化性的装置是B（填“A”“B”或“C”），反应的化学方程式是SO2+2Na2S+2H2O=4NaOH+3S↓
（3）实验时需要10moL•L-1的NaOH溶液吸收SO2尾气．
①NaOH溶液吸收SO2尾气的离子方程式是2OH-+SO2=SO32-+H2O．
②图3是配制250mL10mo L•L-1 NaOH溶液时的两个操作步骤，写出图中存在的错误：不能选用500mL容量瓶；定容时，胶头滴管不能伸入容量瓶内_．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网