题目内容

金属铬和氢气在工业上都有重要的用途.已知:铬能与稀硫酸反应,生成氢气和硫酸亚铬(CrSO4).
(1)铜铬构成原电池如图1,其中盛稀硫酸烧杯中的现象为:
 
.盐桥中装的是饱和KCl琼脂溶液,下列关于此电池的说法正确的是:
 

A.盐桥的作用是使整个装置构成通路、保持溶液呈电中性,凡是有盐桥的原电池,盐桥中均可以用饱和KCl琼脂溶液
B.理论上1molCr溶解,盐桥中将有2molCl-进入左池,2molK+进入右池
C.此过程中H+得电子,发生氧化反应
D.电子从铬极通过导线到铜极,又通过盐桥到转移到左烧杯中
(2)如构成图2电池发现,铜电极上不再有图1的现象,铬电极上产生大量气泡,遇空气呈红棕色.写出正极电极反应式:
 
.
(3)某同学把已去掉氧化膜的铬片直接投入氯化铜溶液时,观察到了预料之外的现象:①铬片表面上的铜没有紧密吸附在铬片的表面而是呈蓬松的海绵状;②反应一段时间后有大量气泡逸出,且在一段时间内气泡越来越快,经点燃能发出爆鸣声,证明是氢气.请解释这两种现象的原因
 
.
考点:原电池和电解池的工作原理
专题:
分析:(1)铬能与稀硫酸反应,生成氢气;
A、盐桥中不是都可以用饱和KCl琼脂溶液,要考虑能否与电解质溶液反应;
B、1molCr反应,转移2mol电子;
C、氢离子得电子发生还原反应;
D、盐桥中是离子移动,无电子通过;
(2)正极上是硝酸根离子得电子生成NO,结合电荷守恒和原子守恒书写电极反应式;
(3)Cr能够置换出Cu形成原电池,加快反应速率,硫酸铜溶液水解显酸性,与Cr反应生成氢气.
解答: 解:(1)铬能与稀硫酸反应生成氢气,盛稀硫酸烧杯中在铜电极上有气泡产生;
A、盐桥中不是都可以用饱和KCl琼脂溶液,若电解质溶液为硝酸银溶液时,会生成沉淀,故A错误;
B、1molCr反应,转移2mol电子,为保持电荷守恒,盐桥中将有2molCl-进入左池,2molK+进入右池,故B正确;
C、氢离子得电子发生还原反应,故C错误;
D、盐桥中是离子移动,无电子通过,故D错误;
故答案为:铜电极上有气泡产生;B;
(2)正极上是硝酸根离子得电子生成NO,有氢离子参与反应,电极反应式为:4H++NO3-+3e-=NO↑+2H2O,故答案为:4H++NO3-+3e-=NO↑+2H2O;
(3)①硫酸铜溶液中因为铜离子水解使溶液显酸性,氢离子与Cr反应生成氢气,气泡使铜疏松;Cr能够与硫酸铜溶液反应置换出Cu,形成了铬铜原电池,加快了反应速率,所以产生气体越来越快,
故答案为:铜离子水解使溶液显酸性,氢离子与Cr反应生成氢气,气泡使铜疏松;形成了铬铜原电池,加快了反应速率,所以产生气体气体速率加快.
点评:本题考查了原电池原理、盐桥原理、电极反应式书写、盐类水解等等,题目难度较大,注意电解质溶液中无电子的移动.
练习册系列答案
相关题目
红矾钠(重铬酸钠:Na2Cr2O7?2H2O)是重要的化工原料,工业上用铬铁矿(主要成分是FeO?Cr2O3)制备红矾钠的过程中会发生如下反应4FeO+Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2?8Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2△H<0
(1)请写出上述反应的化学平衡常数表达式:K=
 
.
(2)图1、图2表示上述反应在t1时达到平衡,在t2时因改变某个条件而发生变化的曲线.
由图1判断,反应进行至t2时,曲线发生变化的原因是
 
(用文字表达);
由图2判断,t2到t3的曲线变化的原因可能是
 
(填写序号).
a.升高温度       b.加了催化剂        c.通入O2         d.缩小容器体积

(3)工业上可用上述反应中的副产物CO2来生产甲醇:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),
①已知该反应能自发进行,则图象(图3)正确的是
 

②在容积为2L的密闭容器 中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变得情况下,考查温度对反应的影响,实验结果如图4所示(注:T1、T2均大于300℃);下列说法正确的是
 
(填序号)
A.温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率:v(CH3OH)=mol?L-1?min-1
B.该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
C.该反应为放热反应
D.处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时
n(H2)
n(CH3OH)
增大
③在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中,充分反应达到平衡后,CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为
 
.
日本筑波大学的白川英树教授等三人,发现在塑料聚乙炔中添加碘这一杂质后,聚乙炔便像金属那样具有导电性.这一发现和发展获得2000年度诺贝尔化学奖.
(1)试写出聚乙炔的结构简式:
 
.
(2)导电聚合物的研究成果,还对分子电子学的迅速发展起到推动作用.日本的赤木教授成功合成了具有螺旋状链式结构的聚乙炔,可以用来制成电子零件中不可缺少的线圈和电磁体.若已知白川英树发现的银色的聚乙炔薄膜是纯净的反式聚乙炔,其结构片段如图所示:请写出铜色的聚乙炔薄膜顺式聚乙炔的结构片段:
 
.

(3)现有银色的聚乙炔薄膜和铜色的聚乙炔薄膜以及苯乙烯(C8H8)的混合物共13 g,若完全燃烧,则消耗的氧气及生成的二氧化碳的量能否确定?为什么?
 
.
(4)一种与聚乙炔具有相同最简式的有机物,其相对分子质量是52,该分子是由电石为原料合成的,它是合成某种橡胶的中间体,它有多种同分异构体.
①它的一种链式结构的同分异构体的结构简式是
 
.该同分异构体的分子中,所有的原子是否共面
 
,所有的碳原子是否共线
 
.
②它的另一种同分异构体的每个碳原子均达到饱和,且空间构型中碳与碳之间的夹角都相同,该同分异构体的分子中直接键合的三个碳原子间的夹角是
 
,请画出它的空间构型
 
.
(5)另一种与聚乙炔具有相同最简式的有机物,其相对分子质量是104. ①其分子式为
 
. ②若该化合物分子的一氯代物只有一种同分异构体,则该有机物的结构简式为
 
.它的二氯代物有
 
种同分异构体.

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网