题目内容

5.结合下图判断,下列叙述正确的是(  )
A.Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护
B.Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe-2e-═Fe2+
C.Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2+2H2O+4e-═4OH-
D.Ⅰ和Ⅱ中灯泡均会发亮

分析 锌比铁活泼,装置Ⅰ中锌做负极,负极反应为:Zn-2e-=Zn2+,铁做正极,溶液呈中性,发生吸氧腐蚀,正极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-
装置Ⅱ中Zn为负极,电解质溶液呈酸性,所以正极的反应式为2H++2e-=H2↑,负极反应式为:Zn-2e-=Zn2+,以此解答该题.

解答 解:A.题给装置I、II都是原电池,活泼金属作负极,首先被腐蚀,不活泼金属作正极,被保护,故A正确;
B.Ⅰ中锌为负极Zn-2e-=Zn2+,Ⅱ中铁为负极Fe-2e-=Fe2+,故B错误;
C.I溶液显中性,发生吸氧腐蚀,正极电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,Ⅱ溶液显酸性,正极电极反应式为:2H++2e-=H2↑□,故C错误;
D.Ⅰ和Ⅱ中都会构成原电池,有电流产生,灯泡发亮,故D正确.
故选AD.

点评 本题考查了原电池原理的分析判断,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,注意电解质溶液不同,电极与电极反应变化,题目难度中等.

练习册系列答案
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17.某校化学兴趣小组探究SO2与FeCl3溶液的反应,所用装置如下图所示(夹持仪器已略去).

(1)实验前,应先检查装置的气密性;实验中产生的尾气应通人NaOH溶液.
(2)实验过程中需要配制100mL1mol/L FeCl3溶液(未用浓盐酸酸化),所需要的玻璃仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管.
(3)该小组同学向5mL lmol/L FeCl3溶液中通人足量的SO2,溶液最终呈浅绿色,再打开分液漏斗活塞,逐滴加入NaOH稀溶液,则试管B中产生的实验现象是开始无现象,然后产生白色沉淀.
(4)该小组同学在(3)中实验时,发现溶液变为浅绿色需要较长时间,在此期间同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色,没有观察到丁达尔现象,最终溶液呈浅绿色.
【查阅资料】Fe(HSO32+离子在溶液中呈红棕色且具有较强的还原性,能被Fe3+氧化为SO42-
Fe(HSO32+与Fe3+在溶液中反应的离子方程式是Fe3++H2O+Fe(HSO32+═2Fe2++SO42-+3H+
(5)为了探究如何缩短红棕色变为浅绿色的时间,该小组同学进行了如下实验:
步骤②往5mL1mol•L-1 FeCl3溶液中通入SO2气体,溶液立即变为红棕色.微热3min,溶液颜色变为浅绿色.
步骤③往5mL重新配制的1mol•L-1 FeCl3溶液(用浓盐酸酸化)中通入SO2气体,溶液立即变为红棕色.几分钟后,发现溶液颜色变成浅绿色.
向步骤①和步骤②所得溶液中加入某种试剂,溶液立即出现蓝色沉淀,则该试剂中含有溶质的化学式是K3[Fe(CN)6].
(6)综合上述实验探究过程,可以获得的实验结论:
I.SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色中间产物Fe(HSO32+离子;
Ⅱ.红棕色中间产物转变成浅绿色溶液是一个较慢的过程.
15.铝(熔点660℃)是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3(熔点2045℃)和冰晶石(NaAlF6,六氟合铝酸钠)混合熔融后电解制得.回答下列间题:
(1)冶金工业上常用金属铝作还原剂冶炼钒、铬、锰,铝与V2O3在高温下反应的化学方程式为V2O3+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2V+Al2O3
(2)将打磨过的铝片在酒精灯火焰上加热,可观察到铝熔化而不滴落,原因是铝与氧气反应生成氧化铝的熔点高;铝是活泼金属,但打磨过的铝片投入沸水中不易观察到有气泡产生.若将铝片用饱和Hg(NO32溶液浸泡数分钟,取出后迅速洗净,可制得俗称“铝汞齐“的铝汞合金,铝汞齐露置在空气中,表面会快速生长出篷松的白毛(Al2O3),若将新制的铝汞齐放入水中,可迅速反应产生气泡,该反应的化学方程式:2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑;铝汞齐的化学性质变得“活泼”的原因可能是表面不容易形成致密氧化膜.
(3)将0.1mol•L-1AlCl3溶液和10%NH4F溶液等体积混合,充分反应后滴加氨水,无沉淀析出.则AlCl3与NH4F反应的化学方程式为AlCl3+NH4F=(NH43AlF6+3NH4Cl;该实验所用试管及盛装NH4F溶液的试剂瓶均为塑料材质,原因是氟化铵中的氟离子水解生成氢氟酸,氢氟酸能够与玻璃中二氧化硅反应,对玻璃有强烈的腐蚀性而对塑料则无腐蚀性.
(4)饮水中的NO3-对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中NO3-的浓度,有研究人员建议在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2,该反应的离子方程式为10Al+6NO3-+4OH-=10AlO2-+3N2↑+2H2O,此方法的缺点是处理后的水中生成了AlO2-,仍然可能对人类健康产生危害,还需要对该饮用水进行一系列后续处理.
已知:25℃时,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33
Al(OH)3?AlO2-+H++H2O K=1.0×10-13
25℃时,若欲使上述处理后的水中AlO2-浓度降到1.0×10-6mol•L-1,则应调节至pH=7,此时水中c(Al3+)=1.3×10-12mol•L-1

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