题目内容

3．现将一定量的铜片加入到100mL稀硫酸和硫酸铁的混合溶液中，铜片完全溶解（不考虑盐的水解及溶液体积的变化）．
（1）写出铜溶解于上述混合溶液的离子方程式Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+．
（2）若铜完全溶解时，溶液中的Fe3+、Cu2+、H+三种离子的物质的量浓度相等，且测得溶液的pH=1，则溶液中的c（SO42-）=0.5mol/L．
（3）若欲在如图所示的装置中发生（1）中的反应，则X极是负极（正、负极），电极反应式Cu-2e-═Cu2+．
Y极的材料名称是碳（石墨、金、铂、银），电极反应式2Fe3++2e-═2Fe2+．

分析 （1）铜和铁离子反应生成亚铁离子和铜离子；
（2）根据原子守恒计算铜的质量；根据电荷守恒计算硫酸根离子浓度；
（3）若欲在如图所示的装置中发生（1）中的反应，则铜电极是负极，不如铜活泼的金属或导电的非金属作正极，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应．

解答 解：（1）铜和铁离子反应生成亚铁离子和铜离子，离子反应方程式为：Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+，故答案为：Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+；
（2）若铜完全溶解时，溶液中的Fe3+、Cu2+、H+三种离子的物质的量浓度相等，且测得溶液的pH=1，则c（H+）=c（Cu2+）=0.1mol/L，
反应后溶液中的阳离子为：Fe3+、Fe2+、Cu2+、H+，而Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+，可见Fe2+的物质的量浓度为Cu2+的两倍，依据溶液中的电荷守恒规律，故0.1mol/L×3+0.2mol/L×2+0.1mol/L×2+0.1mol/L×1=c（SO42-）×2，解得c（SO42-）=0.5mol/L；
故答案为：0.5；
（3）若欲在如图所示的装置中发生（1）中的反应，则铜电极是负极，不如铜活泼的金属或导电的非金属作正极，所以X电极是负极，
负极上电极反应式为：Cu-2e-═Cu2+，碳（石墨、金、铂、银）作正极，
正极上铁离子得电子发生还原反应，电极反应式为：2Fe3++2e-═2Fe2+，
故答案为：负极；Cu-2e-═Cu2+；碳（石墨、金、铂、银）；2Fe3++2e-═2Fe2+．

点评 本题考查原电池原理、物质的量的有关计算等知识点，为高频考点，根据原电池的构成条件、电极反应及原子守恒、电荷守恒来分析解答即可，难度不大．

练习册系列答案
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1．下列分类正确的是（　　）
A．酸：CH3COOH、H2SO3、NaHCO3、HFB．碱：Cu2（OH）2CO3、NaOH、Fe（OH）2、Mg（OH）2
C．盐：AgCl、BaSO4、NaH2PO4、Mg（NO3）2D．酸性氧化物：CO、CO2、SO2  SO3
2．等物质的量的下列有机物与足量的金属钠反应，消耗金属钠的质量由大到小的顺序是①=②=④＞③（填序号，下同），等物质的量的下列有机物与足量的NaHCO3溶液反应，产生气体的体积由大到小的顺序是②=④＞①=③．
①CH3CH（OH）COOH②HOOC-COOH③CH3CH2COOH④HOOCCH2CH2CH2COOH．
11．如图是一个甲烷燃料电池工作时的示意图．M、N两电极的质量相同，其中一个为银电极一个为铁电极．
（1）写出通入甲烷的铂电极上的电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O．
（2）若一段时间后M与N两电极的总质量不变，则N电极是Ag．此时两电极质量差为5.4g，甲池中理论上消耗氧气140mL（标准状况）
（3）若一段时间后M与N两电极的总质量增加4g，N电极质量变化为1.4克．
18．已知A、B、C、D、E五种物质，且A、B、C、D的焰色反应均为黄色，它们的关系如下图所示，已知E为气体单质，能使带火星的木条复燃．
（1）写出下列物质的化学式：ANaHCO3 BNa2CO3 CNa2O2 DNaOH．
（2）C物质中阴阳离子个数比为1：2．
（3）其中X与C的反应，常常用于呼吸面具和潜水艇中，其反应的化学方程式为2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2．
（4）A分解的化学方程式为2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O．
8．参看表格内容，回答下列问题：
物质外观在空气中加热时的现象产物水溶液的酸碱性
X黑色粉未燃烧时呈炽红色并发出火花，放出无色气体G微弱酸性
Y淡黄色晶体首先熔化，然后燃烧，火焰为浅蓝色，放出有刺激性气味的气体弱酸性
Z银白色固体燃烧，产生黄色火焰，生成浅黄色固体F强碱性
（1）X、Y、Z、F分别是（写名称）碳、硫、钠、过氧化钠．
（2）G中的化学键有（填“有”或“没有”）极性．G在固态时属于分子晶体
（3）Y和Z直接作用后的生成物属于离子晶体．写出它的电子式．
15．（1）用石墨电极电解一定浓度的CuSO4溶液，一段时间后，向所得溶液中加入0.1mol Cu（OH）2后恰好恢复到电解前的浓度，电解过程中，阴极的电极反应式为Cu2++2e-=Cu和2H++2e-=H2↑；阳极产生的气体质量为3.2g．
（2） 的名称为：2-羟基苯甲酸；在核磁共振氢谱中会出现6组峰；写出其与KHCO3溶液反应的化学方程式：+KHCO3→+CO2↑+H2O．
（3）写出由对苯二甲酸与乙二醇在催化剂作用下聚合生成涤纶的化学方程式：．
12．NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A．1.01×105Pa，20℃时48g O3含有的原子数为3NA
B．1molNa2O2晶体中阴离子数为2 NA
C．标准状况下，相同体积的O2、HCl、H2O含有的分子数相同
D．等质量钠，在足量氧气中加热充分反应比在足量氧气（常温）中充分反应失去的电子多
13．能正确表示下列反应的离子方程式的是（　　）
A．将铁粉加入稀硫酸中：2Fe+6H+═2Fe3++3H2↑
B．将磁性氧化铁溶于盐酸：Fe3O4+8H+═3Fe3++4H2O
C．将氯化亚铁溶液和氯气反应：Fe2++Cl2═Fe3++2 Cl-
D．将铜屑加入含Fe3+的溶液中：2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+

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