题目内容

某校化学活动小组设计了下列原电池，反应完成后，Al、Zn都有剩余，试写出电极反应式，并指出电子流向。

解析：开始时，电解质为浓H2SO4，Al在浓H2SO4中钝化，Zn为负极失去电子。后来，随着反应的进行，浓H2SO4变为稀H2SO4，Al比Zn活泼，Al成为负极，失去电子。?

答案：开始阶段，负极：ZnZn2++2e-,正极：2H2SO4+2e-SO2↑++2H2O。

后来，负极：AlAl3++3e-,正极：2H++2e-H2↑。

练习册系列答案
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（2012?信阳二模）某校化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数，并探究浓硫酸的某些性质，设计了下图所示的实验装置和实验方案（夹持仪器已省略），请你参与此项活动并回答相应问题．
Ⅰ、探究浓硫酸的某些性质
（1）按图1的连接装置，检查装置的气密性，称量E的质量．
（2）将m g铁碳合金样品放入A中，再加入适量的浓硫酸．未点燃酒精灯前，A、B容器中均无明显现象，其原因是：
常温下，Fe在浓硫酸中钝化，碳不与浓硫酸反应
常温下，Fe在浓硫酸中钝化，碳不与浓硫酸反应
．
（3）点燃酒精灯一段时间后，A、B中可观察到明显的现象．写出A中发生反应的化学方程式
2Fe+6H2SO4（浓）
  △  
.
 
Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O
2Fe+6H2SO4（浓）
  △  
.
 
Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O
、
C+2H2SO4（浓）
  △  
.
 
CO2↑+2SO2↑+2H2O
C+2H2SO4（浓）
  △  
.
 
CO2↑+2SO2↑+2H2O
．
（4）反应一段时间后，从A中逸出气体的速率仍然较快，除因温度较高，反应放热外，还可能的原因是
铁、碳在酸溶液中形成原电池
铁、碳在酸溶液中形成原电池
．
Ⅱ、测定铁的质量分数
（5）待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重．E增重b g．则铁碳合金中铁的质量分数为
11m-3b
11m
×100%
11m-3b
11m
×100%
（用含m、b的表达式表示）．
（6）甲同学认为，依据此实验测得的数据，计算合金中铁的质量分数可能会偏低，原因是空气中CO2、H2O进入E管使b增大．你认为改进的方法是
E装置后再连接一个盛碱石灰的干燥管
E装置后再连接一个盛碱石灰的干燥管
．
（7）乙同学认为，即使甲同学认为的偏差得到改进，依据此实测得合金中铁的质量分数也可能会偏高．你认为其中的原因是
反应产生的CO2气体未能完全排到装置E中，导致b偏低
反应产生的CO2气体未能完全排到装置E中，导致b偏低
．
（8）某同学认为上述方法较复杂，使用下图所示的装置和其他常用实验仪器测定某些数据即可．为了快速准确的计算出铁的质量分数，最简便的实验操作是
C
C
（填写代号）．
A．用排水法测定H2的体积
B．反应结束后，过滤、洗涤、干燥、称量残渣的质量
C．测定反应前后装置和药品的总质量．
某校课外活动小组为探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO，设计了下列实验．图中K为止水夹，F是装有一半空气的注射器，其中加热装置和固定装置均已略去．

请回答有关问题：
（1）设计装置A的目的是
利用生成的二氧化碳赶尽整个装置内的空气，避免对NO的检验造成干扰
利用生成的二氧化碳赶尽整个装置内的空气，避免对NO的检验造成干扰
．
（2）当完成装置A的实验目的后，关闭K，再将装置B中的铜丝插入稀硝酸．B中反应的离子方程式是
3Cu+2NO3-+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O
3Cu+2NO3-+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O
．
（3）将F中的空气推入E中，证明NO存在的实验现象是
E中无色气体变为红棕色
E中无色气体变为红棕色
，此过程发生反应的化学方程式是
2NO+O2=2NO2
2NO+O2=2NO2
．
（4）装置D中NaOH溶液的作用是
吸收多余的氮氧化物，防止污染空气
吸收多余的氮氧化物，防止污染空气
．
（2009?巢湖二模）某校化学兴趣小组为探究铜的常见化合物性质，提出了如下问题进行探究．请你协助该小组的同学完成下列探究活动．
提出问题①CuO能否被NH3还原？②如何安全的进行“钠投入CuSO4 溶液反应”的实验？
资料卡片Cu2O是红色粉末．Cu+在酸性溶液中能发生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu．
实验方案（1）为解决问题①，设计的实验装置如下（夹持及尾气处理装置未画出）：
实验中观察到黑色CuO变为红色物质，无水CuSO4变蓝色，同时生成一种无污染的气体．
（2）为解决问题②，该小组做了以下两组实验：
I．分别取40mL2%的CuSO4 溶液三份，各加入质量不同的钠块，实验现象如下：
钠块质量 实验现象
0.2g 钠块剧烈燃烧，发出爆炸声，少量的钠溅出
0.1g 钠块燃烧，发出爆炸声
0.05g 钠块四处游动，偶有轻微的爆炸声，未见钠块燃烧
II．保持钠块大小相同（约为0.05g），分别加入到不同浓度的CuSO4 溶液中，实验现象如下：
实验结论
（1）CuO能被NH3还原，该反应的化学方程式为
2NH3+3CuO
  △  
.
 
N2+3Cu+3H2O
2NH3+3CuO
  △  
.
 
N2+3Cu+3H2O
．
（2）在40mL2%的CuSO4 溶液，加入约
0.05
0.05
g的钠块是安全的．
问题讨论
（1）有同学认为：NH3与CuO反应生成的红色物质可能含有Cu2O．你认为他的看法是否正确？
是
是
（填是或否），请你设计一个实验检验该红色物质中是否含有Cu2O．
取少量样品，加入稀H2SO4，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu2O，反之，则没有
取少量样品，加入稀H2SO4，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu2O，反之，则没有
．
（2）从“钠投入CuSO4 溶液反应”的实验结果来看，硫酸铜溶液的浓度越大，越容易发生爆炸．你认为可能的原因是什么？提出猜想，并设计实验检验你的猜想．猜想：
硫酸铜溶液浓度大，生成氢氧化铜絮状沉淀多，阻止了钠块的游动，使得热量积聚，从而引发爆炸
硫酸铜溶液浓度大，生成氢氧化铜絮状沉淀多，阻止了钠块的游动，使得热量积聚，从而引发爆炸
；检验方案
用不同浓度的硫酸铜溶液加入一定浓度NaOH溶液生成絮状氢氧化铜沉淀后，立即加入0.1g钠块实验，观察现象
用不同浓度的硫酸铜溶液加入一定浓度NaOH溶液生成絮状氢氧化铜沉淀后，立即加入0.1g钠块实验，观察现象
．
（2011?宣城二模）某校化学兴趣小组为了探究粗铁粒（含有少量金属铜杂质）与某浓度硝酸反应，设计了如下探究活动：
探究一
（1）将粗铁粒投入某浓度硝酸中，某同学观察该实验现象时发现，反应进行一段时间后，反应开始逐渐加快．请分析反应逐渐加快的可能原因
反应放热，一段时间后溶液温度升高，反应速率加快；②由于铁中含杂质铜，反应时形成Fe-Cu微型原电池，加快反应速率
反应放热，一段时间后溶液温度升高，反应速率加快；②由于铁中含杂质铜，反应时形成Fe-Cu微型原电池，加快反应速率
．
（2）另称取粗铁粒10g放入某浓度硝酸中，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y．为了探究溶液X中铁元素的价态，同学甲设计如下实验：有药品和仪器：0.1mol?L-1 KSCN溶液；0.1mol?L-1 KI溶液；0.2mol?L-1酸性高锰酸钾溶液；氯水等；试管和滴管
请你设计简单实验，探究上述猜想是否正确，填写下列实验报告：
实验步骤 现象 结论 离子方程式
第一步 取2-3mL溶液装于试管，向试管中加入几滴KSCN溶液．
若溶液变红色，则溶液含有Fe3+；
若无现象，则不含Fe3+
若溶液变红色，则溶液含有Fe3+；
若无现象，则不含Fe3+
Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3
Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3
第二步
另取少量溶液装于试管，向试管里滴加几滴酸性高锰酸钾溶液
另取少量溶液装于试管，向试管里滴加几滴酸性高锰酸钾溶液
 若溶液紫色褪去，则溶液含有Fe2+；
若无明显变化，则不含Fe3+．
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
探究二   为了探究气体Y的成分，同学乙设计了如下装置（不考虑NO2转化为N2O4）
（3）装置乙的作用：
验证NO2的存在并除去NO2
验证NO2的存在并除去NO2
．
（4）装置丙收集到满气体后，通过气泡鼓入空气后，有红棕色气体生成，能否确定气体Y中含NO？说明理由．
不能确定，由于NO2与水反应也能生成NO，故不能确定气体Y中含NO
不能确定，由于NO2与水反应也能生成NO，故不能确定气体Y中含NO
．
（5）同学丁为了探究气体Y的组成，将224mL气体Y通入足量的NaOH溶液中，气体被完全吸收，所得溶液再用0.15mol?L-1酸性KMnO4溶液滴定，消耗20mL KMnO4溶液．则气体Y中NO、NO2的体积比为
1：3
1：3
．（已知2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O和NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O）

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