题目内容
4．
某兴趣小组同学利用氧化还原反应：2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4+5Fe2（SO4）3+K2SO4+8H2O设计如下原电池，盐桥中装有饱和溶液．下列说法正确的是（ ）| A． | a电极上发生的反应为：MnO4-+8H++5e-═Mn2++4H2O | |
| B． | 外电路电子的流向是从a到b | |
| C． | 电池工作时，盐桥中的SO42-移向甲烧杯 | |
| D． | b电极上发生还原反应 |
分析 由2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4═2MnSO4+5Fe2（SO4）3+K2SO4+8H2O可知，Mn元素的化合价降低，得到电子，Fe元素的化合价升高，失去电子，则b为负极，a为正极，结合原电池中负极发生氧化反应，电流从正极流向负极，阴离子向负极移动来解答．
解答 解：A、甲烧杯中发生还原反应，Mn元素的化合价降低，电极反应为MnO4-+8H++5e-═Mn2++4H2O，故A正确；
B、由上述分析可知，a为正极，电子由负极流向正极，即从b流向a，故B错误；
C、阴离子向负极移动，则盐桥中的SO42-移向乙烧杯中，故C错误；
D、b为负极，负极发生氧化反应，故D错误；
故选A．
点评 本题考查原电池的工作原理及常见的化学电源，明确氧化还原反应中元素的化合价变化及原电池工作原理是解答本题的关键，题目难度不大．
练习册系列答案
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20．某探究小组用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失快慢的方法，研究影响反应速率的因素．实验条件作如下限定：
所用酸性KMnO4溶液的浓度可选择0.010mol•L-1、0.0010mol•L-1，催化剂的用量可选择0.5g、0g，实验温度可选择298K、323K．每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4mL、H2C2O4溶液（0.10mol•L-1）的用量均为2mL．
（1）已知草酸溶液中各种微粒存在形式的分布曲线图如图1，请写出KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应的离子方程式2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O．
（2）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
（3）某同学对实验①和②分别进行了三次实验，测得以下实验数据（从混合振荡均匀开始计时）：
①实验Ⅱ中用KMnO4的浓度变化来表示的平均反应速率为1×10-4mol•L-1•min-1（忽略混合前后溶液的体积变化）．
②该同学分析上述数据后得出“当其他条件相同的情况下，酸性KMnO4溶液的浓度越小，所需要的时间就越短，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确否（填“是”或“否”）．他认为不用经过计算，直接根据表中褪色时间的长短就可以判断浓度大小与反应速率的关系，你认为是否可行否（填“是”或“否”），若不可行（若认为可行则不填），请设计可以直接通过观察褪色时间的长短来判断的改进方案：取过量的体积相同、浓度不同的草酸溶液，分别同时与体积相同、浓度相同的酸性高锰酸钾溶液反应
（4）该反应的催化剂选择MnCl2还是MnSO4并简述选择的理由：MnSO4，如选用MnCl2，则酸性高锰酸钾会与Cl-反应，而且引入了Cl-无法证明是Mn2+起了催化作用
（5）化学催化剂有很多，在生产和科技领域起到重大作用．探究小组又利用乙装置探究MnO2对H2O2分解的催化效果．将50mL H2O2一次性加入盛有0.10mol MnO2粉末的烧瓶中，测得标准状况下由量气管读出气体的体积[V（量气管）/mL]和时间（t/min）的关系如图2所示．
①实验时放出气体的总体积是110mL．
②b小于（填“大于”“小于”或“等于”）90mL．
所用酸性KMnO4溶液的浓度可选择0.010mol•L-1、0.0010mol•L-1，催化剂的用量可选择0.5g、0g，实验温度可选择298K、323K．每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4mL、H2C2O4溶液（0.10mol•L-1）的用量均为2mL．
（1）已知草酸溶液中各种微粒存在形式的分布曲线图如图1，请写出KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应的离子方程式2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O．
（2）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
| 实验编号 | T/K | 催化剂的用量/g | 酸性KMnO4溶液的浓度/mol•L-1 | 实验目的 |
| ① | 298 | 0.5 | 0.010 | a．实验①和②探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响； b．实验①和③ 探究温度对反应速率的影响； c．实验①和④ 探究催化剂对反应速率的影响． |
| ② | ||||
| ③ | 0.010 | |||
| ④ |
| 实验编号 | 溶液褪色所需时间 t/min | ||
| 第1次 | 第2次 | 第3次 | |
| Ⅰ | 14.0 | 13.0 | 11.0 |
| Ⅱ | 6.5 | 6.7 | 6.8 |
②该同学分析上述数据后得出“当其他条件相同的情况下，酸性KMnO4溶液的浓度越小，所需要的时间就越短，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确否（填“是”或“否”）．他认为不用经过计算，直接根据表中褪色时间的长短就可以判断浓度大小与反应速率的关系，你认为是否可行否（填“是”或“否”），若不可行（若认为可行则不填），请设计可以直接通过观察褪色时间的长短来判断的改进方案：取过量的体积相同、浓度不同的草酸溶液，分别同时与体积相同、浓度相同的酸性高锰酸钾溶液反应
（4）该反应的催化剂选择MnCl2还是MnSO4并简述选择的理由：MnSO4，如选用MnCl2，则酸性高锰酸钾会与Cl-反应，而且引入了Cl-无法证明是Mn2+起了催化作用
（5）化学催化剂有很多，在生产和科技领域起到重大作用．探究小组又利用乙装置探究MnO2对H2O2分解的催化效果．将50mL H2O2一次性加入盛有0.10mol MnO2粉末的烧瓶中，测得标准状况下由量气管读出气体的体积[V（量气管）/mL]和时间（t/min）的关系如图2所示．
①实验时放出气体的总体积是110mL．
②b小于（填“大于”“小于”或“等于”）90mL．
15．现有A、B、C、D、E五种强电解质，它们在水中可电离产生下列离子（各种离子不重复）
已知：
①A、B两溶液呈碱性；C、D、E溶液呈酸性．
②A溶液与E溶液反应既有气体又有沉淀产生；A溶液与C溶液反应只有气体产生（沉淀包括微溶物，下同）．
③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀；C只能与D反应产生沉淀．
试回答下列问题：
（1）分别写出A、E的化学式：ANa2CO3、EAl2（SO4）3
（2）写出A与E反应的离子方程式：2Al3++3CO32-+3H2O═3CO2↑+2Al（OH）3↓；
（3）已知：NaOH（aq）+HNO3（aq）=NaNO3（aq）+H2O（1）；△H=-Q kJ•mol-1．写出B与C稀溶液反应的热化学方程式OH-（aq）+H+（aq）=H2O（1）△H=-QkJ/mol或$\frac{1}{2}$Ba（OH）2（aq）+HC1（aq）=$\frac{1}{2}$BaC12（aq）+H2O（1）△H=-QkJ/mol
或Ba（OH）2（aq）+2HC1（aq）=BaC12（aq）+2H2O（1）△H=-2QkJ/mol．
（4）在100mL 0.1mol•L-1 E溶液中，逐滴加入40mL 1.6mol•L-1 NaOH溶液，最终得到沉淀物质的量为0.016molmol．
| 阳离子 | H+ Na+ Al3+ Ag+ Ba2+ |
| 阴离子 | OH- Cl- CO32- NO3- SO42- |
①A、B两溶液呈碱性；C、D、E溶液呈酸性．
②A溶液与E溶液反应既有气体又有沉淀产生；A溶液与C溶液反应只有气体产生（沉淀包括微溶物，下同）．
③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀；C只能与D反应产生沉淀．
试回答下列问题：
（1）分别写出A、E的化学式：ANa2CO3、EAl2（SO4）3
（2）写出A与E反应的离子方程式：2Al3++3CO32-+3H2O═3CO2↑+2Al（OH）3↓；
（3）已知：NaOH（aq）+HNO3（aq）=NaNO3（aq）+H2O（1）；△H=-Q kJ•mol-1．写出B与C稀溶液反应的热化学方程式OH-（aq）+H+（aq）=H2O（1）△H=-QkJ/mol或$\frac{1}{2}$Ba（OH）2（aq）+HC1（aq）=$\frac{1}{2}$BaC12（aq）+H2O（1）△H=-QkJ/mol
或Ba（OH）2（aq）+2HC1（aq）=BaC12（aq）+2H2O（1）△H=-2QkJ/mol．
（4）在100mL 0.1mol•L-1 E溶液中，逐滴加入40mL 1.6mol•L-1 NaOH溶液，最终得到沉淀物质的量为0.016molmol．
$→_{AlCl_{3}△}^{CO、HCl}$
$→_{△}^{-H_{2}O}$CH3CH=CHCHO
．
+2Cu（OH）2$\stackrel{△}{→}$
+Cu2O↓+2H2O．
$\stackrel{一定条件下}{→}$
+nH2O．
．
9．下列说法中不正确的是（ ）
| A． | Na2CO3比NaHCO3易溶于水 | |
| B． | Na2CO3比NaHCO3稳定 | |
| C． | Na2CO3溶液比NaHCO3溶液碱性强 | |
| D． | 碳酸钠与盐酸反应放出二氧化碳的剧烈程度强于碳酸氢钠 |
16．设阿伏伽德罗常数为NA，下列说法正确的是（ ）
| A． | 标准状况下，22.4L甲醛完全燃烧产生NA个CO2分子 | |
| B． | 1L1mol/L Na2CO3溶液中，阴离子个数等于NA | |
| C． | 100 g 98%的浓硫酸中含氧原子个数为4NA | |
| D． | 常温常压下，1mol白磷中含有共价键为4NA |
13．下列状态的物质，既属于电解质又能导电的是（ ）
| A． | 酒精 | B． | 熔融的氢氧化钠 | C． | 液氯 | D． | 氯化钾晶体 |
