题目内容

10．理论上任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池．现使用锌电极、铜电极、橙子（酸性介质）设计如图所示的水果电池．
（1）该电池的负极材料是锌或Zn，负极反应式：Zn-2e-=Zn2+．
（2）现有如下材料设计类似的水果电池，并使电流计发生明显偏转．
酸性水果：柠檬、柑橘、橙子等
碱性水果：柿子、葡萄等
电极：A．镁条、B．铝片、C．铜片、D．碳棒
①若选择酸性水果组装水果电池，负极材料可以是AB（填所有可能的电极选项），正极反应式为2H++2e-=H2↑．
②若选择碱性水果组装水果电池，正极材料可以是ABD（填所有可能的电极选项），假设水果的碱性较强，电池的负极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O．

分析 （1）锌为负极，被氧化生成锌离子；
（2）①组成水果电池负极的金属性大于正极即可，正极上氢离子得电子发生还原反应；
②若组成碱性电池，则负极材料是Al，正极材料是能导电的物质即可．

解答 解：（1）活泼金属Zn作原电池的负极，发生氧化反应，电极方程式为，故答案为：锌或Zn；Zn-2e-=Zn2+；
（2）①酸性水果电池中，负极能和酸反应，则负极材料可以是镁或铝，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑，
故答案为：AB；2H++2e-=H2↑；
②若组成碱性电池，则负极材料是Al，正极材料是能导电的物质即可，所以正极可以是镁、铜或碳棒，假设水果的碱性较强，电池的负极反应式为
故答案为：ABD；Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O．

点评 本题考查了原电池原理正负极的判断及电极反应式的书写，根据溶液中电极材料得失电子的难易程度确定正负极，注意不能根据金属的活动性强弱判断正负极，为易错点．

练习册系列答案
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20．下列仪器中，可在酒精灯上直接加热的是（　　）
A．B．C．D．
1．将一定质量的镁和铝混合物投入200 mL稀硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入的NaOH溶液体积的变化关系如图所示．则下列说法错误的是（　　）
A．镁和铝的总质量为9 g
B．最初20 mL NaOH溶液用于中和过量的稀硫酸
C．氢氧化钠溶液的物质的量浓度为5 mol•L-1
D．生成的氢气在标准状况下的体积为11.2 L
18．A、B、C、D、E、F、G均为芳香族化合物，有如下转化关系：

（1）有机物C的分子式为C8H10O2，核磁共振氢谱显示3组峰，C不能与NaOH反应，写出C的结构简式．上述反应中属于取代反应的是①②（填数字序号）．
（2）写出反应②、③的化学方程式：+2NaOH$→_{△}^{H_{2}O}$+2NaCl；+O2$→_{△}^{Cu}$+2H2O．
（3）1 mol D与足量的银氨溶液完全反应生成E，E是合成纤维涤纶的一种单体，另一种单体是C，写出合成涤纶的化学方程式．
（4）1 mol E、F（F的式量小于E）完全燃烧，消耗O2的量相等，且1 mol F能和1 mol NaOH完全反应，写出F的结构简式．
（5）G的分子式为C8H8O4，且知苯环上的一氯取代物只有两种，G不与NaHCO3反应，能与Na和NaOH反应，等质量的G消耗Na和NaOH的物质的量之比为2：3，则符合上述条件G的结构简式为或（写出一种）．
5．已知X、Y、Z、W、N是短周期元素中的五种元素，它们的原子序数依次增大．X元素的原子形成的离子就是一个质子，Z、W在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体，Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，工业上常用电解W与N的化合物来制备N单质．
（1）请写出Z在元素周期表中的位置第二周期第ⅤA族．化合物甲由元素X与Z组成，1 mol甲含18 mol电子，请写出甲的电子式：．
（2）元素N的一种常见的可溶性盐溶液呈碱性，其原因是（用离子方程式表示）：AlO2-+2H2O?Al（OH）3+OH-；
（3）由X、Y、Z、W四种元素中的三种组成的一种强酸，该强酸的稀溶液能与铜反应，其离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O．
（4）已知离子化合物乙由X、Y、Z、W四种元素组成，乙既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，1 mol乙能与过量NaOH浓溶液反应，最多可生成22.4 L气体（标准状况）．写出加热条件下乙与过量NaOH溶液反应的离子方程式NH4++HCO3-+2OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+CO32-+2H2O．
（5）乙溶液中所有离子的浓度等式表达式为c（NH4+）+c（H+）=2c（CO32-）+c（HCO3-）+c（OH-）．
15．下列叙述正确的是（　　）
A．久置在空气中的NaOH溶液，加盐酸时有气体产生
B．50 mL 12 mol•L-1的浓盐酸与足量的MnO2反应，生成0.15 mol Cl2
C．在常温下，浓H2SO4不与Cu反应，是因为铜被钝化
D．CO2通入浓的CaCl2溶液中产生白色沉淀
2．某合金与铁的物理性质的比较如表所示（　　）
项目熔点/°C密度/
（g•cm-3）		硬度（金刚
石为10）		导电性
（银为100）
某合金2 5003.007.42.3
铁1 5357.864.517
从性能看，该合金不适合制（　　）
A．导线B．门窗框C．炉具D．飞机外壳
19．现代建筑的门窗框架常用电镀加工成的古铜色硬铝制造．取硬铝样品进行如图所示的实验（每一步试剂均过量），由此可推知，硬铝的组成为（　　）
A．Al、Cu、Mg、SiB．Al、Mg、Si、ZnC．Al、Fe、C、CuD．Al、Si、Zn、Na
20．平达喜是一种常用抗酸药，其主要成分是由短周期元素组成的化合物X，式量为602．甲同学欲探究X的组成．
查阅资料：
①由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、碱式碳酸镁铝（或结晶水合物）．
②Al3+在pH=5.0时沉淀完全；Mg2+在pH=8.8时开始沉淀，在pH=11.4时沉淀完全．
实验过程：
Ⅰ．向一定量的X粉末中加入45.0 mL的2 mol/L盐酸溶液中，恰好完全反应并收集到112 mL（标准状况下）的A气体，A气体可使澄清石灰水变浑浊．
Ⅱ．用铂丝蘸取少量Ⅰ中所得的溶液，在火焰上灼烧，无黄色火焰．
Ⅲ．向Ⅰ中所得的溶液中滴加氨水，调节pH至5～6，产生白色沉淀B，过滤．
Ⅳ．向沉淀B中加过量NaOH溶液，沉淀全部溶解．
Ⅴ．向Ⅲ中得到的滤液中滴加NaOH溶液，调节pH至12，得到白色沉淀C．沉淀物进行洗涤干燥后重1.74 g．
（1）A的电子式是．
（2）由Ⅰ中可确定X中存在两种带负电荷的原子团及个数比n（OH-）：n（CO32-）=1.6：1．
（3）由Ⅰ判断X一定不含有的元素是Si．
（4）Ⅲ中生成B的离子方程式是Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4+．
（5）Ⅳ中B溶解的化学方程式是Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O．
（6）沉淀C的化学式是Mg（OH）2．
（7）若X中n（B）：n（C）=1：3，则X的化学式是Al2Mg6（OH）16CO3•4H2O．

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