题目内容
【题目】I.利用化学反应将储存在物质内部的化学能转化为电能,科学家设计出了原电池,从而为人类生产、生活提供能量。
(1)甲同学认为,所有的氧化还原反应都可以设计成原电池,你是否同意?____ (填“是”或“否”)。
(2)乙同学依据氧化还原反应:2Ag++Cu=Cu2++2Ag设计的原电池如图所示:
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①负极材料是_______,发生的电极反应为____________________________。
②当反应进行到一段时间后取出电极材料,测得某一电极增重了5.4 g,则该原电池反应共转移的电子数目是________。
II.水是生命之源,也是化学反应中的主角。请回答下列问题:
(1)已知:2 mol H2完全燃烧生成液态水时放出572 kJ的热量。
①若2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量________ (填“>”“<”或“=”)572 kJ。
②每克氢气燃烧生成液态水时放出的热量为________。
(2)天然气(主要成分CH4)和氧气反应生成二氧化碳和水,该反应为放热的氧化还原反应,可将其设计成燃料电池,构造如图所示,a、b两个电极均由多孔的碳块组成。a电极的电极反应式是____________________________。当a极转移0.3mol电子时,b极消耗标准状况下O2的体积为_________________mL。b极附近pH____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
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【答案】否 铜 Cu-2e-=Cu2+ 0.05NA(或3.01×1022) < 143 kJ CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O 1680 增大
【解析】
I.(1)并不是所有的氧化还原反应都可以设计成原电池,例如C+CO2
2CO,该反应为氧化还原反应,但在高温条件下进行,不能设计成原电池;
(2)①由反应“2Ag++Cu=Cu2++2Ag”可知,在反应中,Cu被氧化,失电子,应为原电池的负极,反应式为Cu-2e-=Cu2+;
②银电极上发生反应Ag++e-=Ag,因此银电极质量变大,当银电极质量增加5.4g,则n(Ag)
=0.05mol,根据电极反应Ag++e-=Ag,可知导线中通过的电子的物质的量为0.05mol,数目为0.05NA(或3.01×1022);
II.(1)①水蒸气变成液态水会放出热量,根据盖斯定律可知若2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量<572kJ;
②2mol氢气的质量为4g,所以1g氢气燃烧生成液态水时放出的热量为
=143 kJ;
(2)a电极通入甲烷,甲烷失电子被氧化,电解质溶液为碱性,所以生成碳酸根,电极方程式为:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;反应过程中O2→H2O,每个氧气分子得到4个电子,所以转移0.3mol电子时,消耗的氧气为
=0.075mol,标况下体积为0.075mol×22.4L/mol=1.68L=1680mL;b电极电极方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-,所以电极附近pH增大。
【题目】下列实验操作能达到实验目的的是
选项 | 试剂 | 实验目的 | 实验装置 | ||
X | Y | Z |
| ||
A | MnO2 | 浓盐酸 | KI-淀粉溶液 | 比较Cl2与I2的氧化性强弱 | |
B | 石灰石 | 浓盐酸 | Na2SiO3溶液 | C元素非金属性大于Si元素 | |
C | 蔗糖 | 浓硫酸 | 溴水 | 证明浓硫酸具有脱水性、氧化性 | |
D | Na2SO3 | 稀HNO3 | 品红溶液 | 证明SO2具有漂白性 | |
A.AB.BC.CD.D