分别按图甲.乙所示装置进行实验.图中两烧杯里的溶液为100mL相同浓度的稀硫酸.请回答下列问题(1)转化过程中能量转化的变形式是:甲为化学能转化为电能.乙为化学能转化为热能(2)以下叙述正确的是da．两烧杯中铜片均有气泡产生．b．甲中铜片是正极.乙中铜片是负极．c．甲中铜片质量减小.乙中锌片质量减小．d．两烧杯中溶液的c(H+)均� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

10．分别按图甲、乙所示装置进行实验，图中两烧杯里的溶液为100mL相同浓度的稀硫酸，请回答下列问题

（1）转化过程中能量转化的变形式是：甲为化学能转化为电能，乙为化学能转化为热能
（2）以下叙述正确的是d（填字母）
a．两烧杯中铜片均有气泡产生．
b．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极．
c．甲中铜片质量减小，乙中锌片质量减小．
d．两烧杯中溶液的c（H⁺）均减小
f．甲的外电路中的电流方向和电解质溶液中阳离子的移动方向均为Zn→Cu．
g．两烧杯在同一时间内转移电子数相等
（3）通过以上两个实验可以得到的共同结论是锌比铜活泼
（4）当甲中产生1.12L标准状况下气体时，通过导线的电子数为0.1N_A个；若电路导线上通过电子1mol，则理论上两极的变化是a
a．锌片减少32.5g b．锌片增重32.5g
c．铜片析出1gH₂ d．铜片上析出1molH₂
（5）在甲实验中，如果把稀硫酸换成硫酸铜溶液，锌电极上发生的是氧化（填“氧化”或“还原”反应）
铜电极上发生的是还原（填“氧化”或“还原”反应）电极反应方程式是Cu²⁺+2e^-=Cu，原电池总反应的离子方程式为Cu²⁺+Zn=Cu+Zn²⁺．

分析锌比铜活泼，能与稀硫酸反应，铜为金属活动性顺序表H元素之后的金属，不能与稀硫酸反应，乙没有形成闭合回路，不能形成原电池，甲形成闭合回路，形成原电池，根据原电池的组成条件和工作原理解答该题．

解答解：（1）甲形成闭合回路，形成原电池，将化学能转变为电能，乙为化学能转化为热能，故答案为：化学能转化为电能；化学能转化为热能；
（2）a．铜为金属活动性顺序表H元素之后的金属，不能与稀硫酸反应，乙烧杯中铜片表面没有气泡产生，故错误；
b．乙没有形成闭合回路，不能形成原电池，故错误；
c．甲中铜片不反应，质量不变，故错误；
d．两烧杯中硫酸都参加反应，氢离子浓度减小，故正确；
f．甲的外电路中的电流方向为Cu→Zn，故错误；
g．原电池能加快化学反应速率，在同一时间内转移电子数不相等，故错误；
故答案为：d；
（3）原电池中正极上生成气体，锌比铜活泼；乙中锌反应，铜不反应说明锌比铜活泼，故答案为：锌比铜活泼；
（4）甲中，铜电极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，根据电极反应式知，通过电子的物质的量=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=×2=0.1mol，通过导线的电子数目为0.1N_A；-铜-稀硫酸组成的原电池装置中，较活泼的金属锌作负极，较不活泼的金属铜作正极，正极材料是铜，溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应2H⁺+2e^-=H₂↑，锌做负极失电子生成锌离子，电极反应为：Zn-2e^-=Zn²⁺，当导线中有0.5mol电子通过时，
负极上Zn失电子而溶解，Zn片溶解的质量=64g/mol×$\frac{1mol}{2}$=32.5g，
正极上氢离子得电子发生还原反应，所以铜片上生成氢气的物质的量=$\frac{1mol}{2}$=0.5mol，生成的氢气的质量为0.5mol×2g/mol=1g，故答案为：0.1N_A；a；
（5）在甲实验中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，Cu²⁺在正极上得电子被还原产生Cu，锌极被氧化，发生氧化反应，铜电极上发生的是还原反应，电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，总反应的离子方程式为：Cu²⁺+Zn=Cu+Zn²⁺，故答案为：氧化；还原；Cu²⁺+2e^-=Cu；Cu²⁺+Zn=Cu+Zn²⁺．

点评本题考查原电池的组成和工作原理，题目难度不大，注意基础知识的积累．

练习册系列答案

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13．

食品化学家A．Saari Csallany和Christine Seppanen说，当豆油被加热到油炸温度（185℃）时，会产生如图所示高毒性物质，许多疾病和这种有毒物质有关，如帕金森症．下列关于这种有毒物质的判断正确的是（　　）

	A．	该物质分子中含有两种官能团
	B．	该物质的分子式为C₉H₁₅O₂
	C．	1mol该物质最多可以和2molH₂发生加成反应
	D．	该物质不能发生银镜反应

1．（1）石灰工业对工农业生产意义重大，在制石灰的重要工业反应中包含着下列化学平衡：CaCO₃（s）?CaO（s）+CO₂（g）△H=+178.32kJ/mol现在800℃时，将CO₂（g）、CaCO₃（s）和CaO（s）按下列A～E不同的投料方式，放入一个10L的密闭容器中，经过足够长时间且维持温度不变，容器中CaCO₃（s）的质量增加的有
A、减少的有C、D、E；体系处于化学平衡状态的有B（均填序号）．（已知800℃时，该反应平衡常数K=0.003．）

序号	CaCO₃/mol	CaO/mol	CO₂/mol
A	0.02	0.02	0.05
B	0.02	0.02	0.03
C	0.02	0.02	0.01
D	0.02	0	0.05
E	0.02	0.02	0

（2）在岩洞、钟乳石的形成过程中包含下列反应：
CaCO₃（s）+H₂O（l）+CO₂（g）?Ca²⁺（aq）+2HCO₃^-（aq）△H=-321.7kJ/mol
用一个不含c （Ca²⁺）、c （HCO₃^-）的表达式表示Ca （HCO₃）₂ 溶液中的c （OH^-）与其它粒子浓度间的关系：c （OH^-）=c（H⁺）+c（H₂CO₃）-c（CO₃^2-）．
（3）为除去锅炉水垢中含有的CaSO₄，可先用某溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的物质，该转化的离子方程式是CaSO₄（s）+CO₃^2- （aq）?CaCO₃（s ）+SO₄^2- （aq）．

18．某化学研究性学习小组探讨Fe³⁺和SO₃^2-之间发生怎样的反应，请你一起参与并协助他们完成实验．
（1）提出猜想：
甲同学认为发生氧化还原反应，其反应的离子方程式为2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺；
乙同学认为发生双水解反应，其反应方程式为2Fe³⁺+3SO₃^2-+6H₂O=2Fe（OH）₃（胶体）+3H₂SO₃；
（2）实验验证：
丙同学设计了下列实验来探究反应的可能性．
①为了检验所用Na₂SO₃是否变质，应选用的试剂是BaCl₂溶液、稀盐酸．
②取5mL FeCl₃溶液于试管中，逐滴加入Na₂SO₃溶液至过量，观察到溶液颜色由黄色变为红棕色（无气泡产生，也无沉淀生成）．
③将②溶液分成两等份，其中一份加入稀盐酸至过量，再加入BaCl₂稀溶液，有白色沉淀生成；另一份滴入几滴KSCN溶液，溶液变成血红色．
（3）得出结论：
①根据丙同学的实验得出的结论是：Fe³⁺与SO₃^2-同时发生氧化还原反应和双水解反应；
②实验③中溶液变成血红色的离子方程式为Fe（OH）₃（胶体）+3SCN^-=Fe（SCN）₃+3OH^-．
（4）拓展探究：
①丁同学在FeCl₃溶液中加入Na₂CO₃溶液，观察到红褐色沉淀并且产生无色气体，该反应的离子方程是2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑．
②从形式上看，Na₂CO₃和Na₂SO₃相似，但是从上述实验中可以看到，二者的水溶液与氯化铁溶液反应的现象差别很大，其可能的原因除SO₃^2-水解能力较CO₃^2-小外，还有SO₃^2-有较强的还原性，CO₃^2-没有还原性．

5．钴及其合金在电机、机械、化工、航空和航天等工业部门得到广泛的应用，利用钴渣[含Co（OH）₃、Fe（OH）₃]制备钴氧化物的工艺流程如下：

（1）钴渣中Co（OH）₃溶解还原反应的离子方程式为：4Co（OH）₃+8H⁺=4Co²⁺+O₂↑+10H₂O，该反应的还原产物是：CoSO₄．
（2）已知Ksp[Fe（OH）₃]=4×10^-38，Ksp[Co（OH）₂]=2×10^-15，纯化处理时加氨水的作用是使Fe³⁺形成氢氧化物而除去，实验操作1的名称是过滤．
（3）如向CoSO₄溶液中加入NaOH溶液，开始生成玫瑰色沉淀，放置，沉淀逐渐变为棕色，写出沉淀转化的化学方程式：4Co（OH）₂+2H₂O+O₂=4Co（OH）₃．
（4）沉钴后，CoC₂O₄要用水洗，检验沉淀已洗涤干净的方法是取少量最后一次的洗涤溶液于试管中，滴入稀盐酸后，加入氯化钡溶液，没有白色沉淀生成，则证明洗涤干净．隔绝空气加热CoC₂O₄•2H₂O生成钴氧化物和碳的氧化物，测得5.49克CoC₂O₄•2H₂O充分加热后固体质量为2.25g，则钴氧化物的化学式为CoO．

15．由乙烯合成草酸二乙酯（又名乙二酸二乙酯），请写出各步合成的方程式①CH₂=CH₂+H₂O$→_{△}^{催化剂}$ CH₃CH₂OH；②CH₂=CH₂+Br₂$\stackrel{一定条件}{→}$ CH₂BrCH₂Br；
③CH₂ClCH₂Br+2NaOH$→_{△}^{水}$ CH₂OHCH₂OH+2NaBr；
④OHCH₂CH₂OH+O₂ $\stackrel{催化剂}{→}$OHCCHO+2H₂O；
⑤CHOCHO$→_{O}^{催化剂}$HOOCCOOH；
⑥HOOCCOOH+2CH₃CH₂OH $→_{△}^{催化剂}$CH₃CH₂OOCCOOCH₂CH₃+2H₂O．

2．二氧化铈（CeO₂）是一种重要的稀土氧化物，工业上以废旧显示屏玻璃（含CeO₂、Fe₂O₃、FeO、SiO₂等）为原料，来制取Ce（OH）₄和硫酸铁铵矾[Fe₂（SO₄）₃•（NH₄）₂SO₄•24H₂O]，其工艺流程如图：

已知：
Ⅰ．酸性条件下，柿在水溶液中Ce³⁺、Ce⁴⁺两种主要存也在形式；
Ⅱ．CeO₂不溶于稀硫酸，也不溶于NaOH溶液，且有较强氧化性．
回答以下问题：
（1）反应①的离子方程式是SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O
（2）洗淥滤渣B的目的是为了除去Fe³⁺、Fe²⁺．（填离子符号）
（3）反应③的离子方程式是2CeO₂+H₂O₂+3H₂SO₄═Ce₂（SO₄）₃+O₂↑+4H₂O．
（4）萃取是分离稀土元素的常用方法，已知有机物HT能将Ce³⁺从水溶液中萃取出来，该过程可表示为：2Ce³⁺（水层）+6HT（有机层）?2CeT₃（有机层）+6H⁺（水层）．从平衡角度解释：向CeT₃（有机层）加入H₂SO₄获得较纯的含Ce³⁺的水溶液的原因是加入H₂SO₄，溶液中氢离子浓度增大，平衡向形成Ce³⁺水溶液的方向移动．
（5）硫酸铁按矾[Fe₂（SO₄）₃•（NH₄）₂SO₄24H₂O]，广泛用于水的净化处理，其净水原理用离子方程式解释是Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（胶体）+3H⁺．
（6）pH相同的以下四种溶液中，NH${\;}_{4}^{+}$的浓度大小关系为b=d＞a＞c．
a．Fe₂（SO₄）₃•（NH₄）₂SO₄•24H₂O
b．（NH₄）₂SO₄
c．NH₄HSO₄
d．NH₄Cl
（7）取上述流程中得到的Ce（OH）₄产品0.832g，加硫酸溶解后．用0.1000mol•L^-1 FeSO₄标准溶液滴定至终点时，消耗38.00 mL标准溶液．该产品中Ce（OH）₄的质量分数为95.0%．（结果保留三位有效数字）．若所用FeSO₄标准溶液在空气中露置一段时间后再滴定，则测得该Ce（OH）₄产品的质量分数偏大（填“偏大”偏小”或“无影响”）．

19．X、Y、Z、W是元素周期表中短周期元素，四种元素在元素周期表中的位置关系如图，如果它们都属于中学化学重点研究的对象，则下列说法中不正确的是（　　）

X	Y
		Z	W

	A．	同价态氧化物的沸点：Z＞X
	B．	单质的氧化性：W＞Z
	C．	Y和W可以同时存在于同一离子化合物中
	D．	它们都只能形成一种气态氢化物

20．表是元素周期表的一部分，请用元素符号或者相关化学式回答有关问题：

	ⅠA	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA	0
2				①	②		③
3		④	⑤			⑥	⑦	⑧
4	⑨						⑩

（1）表中能形成两性氢氧化物的元素在周期表中的位置是第三周期第ⅢA；
（2）写出②的气态氢化物的结构式

；
（3）元素④⑤⑥⑦离子半径由大到小的顺序S^2-＞Cl^-＞Mg²⁺＞Al³⁺；
（4）①、⑥、⑦三种元素的最高价氧化物的水化物中酸性最强的是HClO₄；
（5）⑥和⑦阴离子还原性较强的是S^2-用一个置换反应证实这一结论（写化学方程式）Cl₂+S^2-=S+2Cl^-；
（6）④⑤两元素相比较，金属性较强的是Mg，可以验证该结论的实验是bc；
（a）将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中
（b）将形状、大小相同的这两种元素的单质用砂纸打磨后分别和同浓度的盐酸反应
（c）将形状、大小相同两种元素的单质用砂纸打磨后分别和热水作用，并滴入酚酞
（d）比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
（7）设计实验比较⑦⑩的非金属性强弱（实验药品：KBr溶液、KCl溶液、氯水、溴水，简述实验操作及现象向KBr溶液中滴加氯水，溶液变黄色，写出相关的离子方程式Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-．

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