题目内容

17．（Ⅰ）观察图A、B、C，回答下列问题：

（1）把一块纯净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯里，可观察到锌片上有气泡，再平行插入一块铜片，可观察到铜片没有（填“有”或“没有”）气泡产生．再用导线把锌片和铜片连接起来（见图A），组成一个原电池，正极的电极反应式为2H++2e-=H2↑．
（2）如果烧杯中最初装入的是2mol/L 500mL的稀硫酸溶液，构成铜锌原电池（见图B，假设产生的气体没有损失，锌失去的电子完全沿导线到铜电极），当在标准状况下收集到11.2L的氢气时，则此时烧杯内溶液中溶质的物质的量浓度分别为（溶液体积变化忽略不计）c（H2SO4）=1mol/L、c（ZnSO4）=1mol/L．
（3）如果电极材料分别是铁片和石墨并进行连接，插入氯化钠溶液中（见图C），放置数天后，写出正极的电极反应式O2+2H2O+4e-=4OH-．
（Ⅱ）将铜粉末用10%H2O2和3.0mol•L-1H2SO4混合溶液处埋，测得不同温度下铜的平均溶解速率如下表：
温度（℃）20304050607080
铜的平均溶解速率
（×10-3mol•L-1•min-1）		7.348.019.257.987.246.735.76
由表中数据可知，当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着温度的升高而下降，其主要原因是温度升高H2O2的分解速率加快，导致H2O2的浓度降低从而使铜的溶解速率慢．

分析 Ⅰ．（1）金属铜和硫酸不反应，锌片、铜片和硫酸形成的原电池中，金属铜为正极；
（2）根据电极反应方程式来计算；
（3）铁片、石墨和氯化钠溶液构成的原电池中，金属铁发生吸氧腐蚀；
（Ⅱ）温度升高H2O2的分解速率加快，导致H2O2的浓度降低从而使铜的溶解速率慢；

解答 解：Ⅰ．（1）金属铜和硫酸不反应，不会产生气泡，锌片、铜片和硫酸形成的原电池中，金属铜为正极，该极上氢离子得电子生成氢气，电极反应为：2H++2e-=H2↑，故答案为：没有；2H++2e-=H2↑；
（2）根据正极反应：2H++2e-=H2↑，当在标准状况下收集到11.2L即0.5mol的氢气时，转移电子是1mol，减少的氢离子为1mol，所以剩余的硫酸的浓度为1mol/L，负极上的电极反应式为：Zn→Zn2++2e-，当转移电子1mol时，生成锌离子的量为0.5mol，所以c（ZnSO4）=1mol/L，
故答案为：c（H2SO4）=1mol/L；c（ZnSO4）=1mol/L；
（3）铁片、石墨和氯化钠溶液构成的原电池中，金属铁发生吸氧腐蚀，正极上是氧气得电子发生，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；Ⅱ．温度升高H2O2的分解速率加快，导致H2O2的浓度降低从而使铜的溶解速率慢，
故答案为：温度升高H2O2的分解速率加快，导致H2O2的浓度降低从而使铜的溶解速率慢；

点评 本题考查学生原电池的工作原理知识，影响化学反应速率的因素等，难度中等，题目较为综合，是对学生综合能力的考查．

练习册系列答案
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20．如图是a～m九种元素在周期表中的位置，请回答下列问题：

（1）g的阴离子结构示意图为．
（2）b、e形成的简单离子的半径大小为O2-＞Mg2+（用离子符号填写）．
（3）g、h所形成的气态氢化物较稳定的为HCl（填化学式）．
（4）d、e、m的最高价氧化物的水化物碱性从强到弱的顺序为KOH＞NaOH＞Mg（OH）2（填化学式）．
（5）以上元素组成的物质有如下图框图中的转化关系，其中甲为10电子微粒．

①丁属于离子化合物（选填“离子化合物”或“共价化合物”）．
②请写出f单质与乙反应的化学方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑．
8．为探究实验室制乙烯及乙烯和溴水的加成反应．甲同学设计了如图所示的实验装置，并进行了实验．当温度升至170℃左右时，有大量气体产生，产生的气体通入溴水中，溴水的颜色迅速褪去．甲同学认为达到了实验目的．
乙同学仔细考察了甲同学的整个实验过程，发现当温度升到100℃左右时，无色液体开始变色，到160℃左右时，混合液全呈黑色，在170℃超过后生成气体速度明显加快，生成的气体有刺激性气味．由此他推出，产生的气体中应有杂质，可能影响乙烯的检出，必须除去．据此回答下列问题：
（1）写出甲同学实验中两个反应的化学方程式：CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH2=CH2↑+H2O、CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br；
（2）乙同学观察到的黑色物质是C，刺激性气体是SO2．乙同学认为刺激性气体的存在就不能认为溴水褪色是乙烯的加成反应造成的．
原因是（用化学方程表示）：Br2+SO2+2H2O═2HBr+H2SO4．
5．下列各组顺序的排列错误的是（　　）
A．半径：F-＞Na+＞Mg2+＞Al3+B．沸点：H2O＜H2S＜H2Se
C．酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4D．熔点：SiO2＞NaCl＞CO2
12．20℃时，将10mL 0.1mol/L Na2S2O3溶液和10mL 0.1mol/L的H2SO4溶液混合，3min后溶液中明显出现浑浊．已知温度每升高10℃，化学反应速度增大到原来的3倍，那么40℃时，同样的反应要同样看到浑浊，需要的时间是（　　）
A．40sB．15sC．30sD．20s
2．下列叙述：①中国科学家于1965年首次人工合成了具有生物活性的蛋白质--结晶牛胰岛素；    ②瑞典化学家贝采利乌斯首次提出了“有机化学”的概念；③德国化学家维勒首次人工合成了有机物--尿素；④德国化学家李比希首创了有机物的定量分法方法和“基团”理论．其中正确的是（　　）
A．①B．①③C．①②③D．①②③④
9．A、B、D、E、F为中学化学常见的化合物．A、B、D、E的焰色反应为黄色，F为无色无味的气体．相互转化关系如下：A+F→B+O2；B+F+H2O→D；D+E→B+H2O．请根据题目要求回答下列问题：

（1）A+F→B+O2的化学方程式2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，D溶液与E溶液反应的离子方程式HCO3-+OH-=CO32-+H2O．
（2）如图装置（Ⅰ）为以E为电解质的氢氧燃料电池的示意图．装置（Ⅰ）中G和N为气体进口，其中G口进入的是（填名称）氢气，写出电极②发生反应的电极反应式_O2+2H2O+4e-=4OH-
（3）装置（Ⅱ）是最新研制的装有涂二氧化钛光电板的光电解水装置的示意图，在电极③K出口产生的是（填化学式）O2．
6．下列分子中所有原子都在同一条直线上的是（　　）
A．C2H2B．C2H4C．C2H6D．CH4
7．观察电子处于1s轨道的电子云图，判断下列说法正确的是（　　）
A．一个小黑点表示1个自由运动的电子
B．1s轨道的电子云形状为圆形的面
C．电子在1s轨道上运动像地球围绕太阳旋转
D．1s轨道电子云图中小黑点的疏密表示电子在某一位置出现机会的多少

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