题目内容
(10分)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)。
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(1)铜铬构成原电池如右图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___________。
(1)铜电极上有气泡产生;(2分) B(2分) (2)4H++NO3-+3e-=NO↑+2H2O(2分)
(3)Cu2+的水解使溶液呈酸性,铬与酸性溶液反应生成氢气,气泡使生成的铜疏松;(2分)生成的铜和铬形成原电池,使产生氢气的速率加快。(2分)
【解析】
试题分析:(1)铜铬构成原电池如右图1,由于铬能与稀硫酸反应,生成氢气和硫酸亚铬(CrSO4),这说明铬电极是负极,铜电极是正极,氢离子放电,所以盛稀硫酸烧杯中的现象为铜电极上有气泡产生;A.盐桥的作用是使整个装置构成通路、保持溶液呈电中性,当盐桥中不一定均可以用饱和KCl琼脂溶液,A错误;B.理论上1molCr溶解,则转移2mol电子生成1molCr2+,同时消耗2mol氢离子,所以根据溶液的电中性可知盐桥中将有2molCl-进入左池,2molK+进入右池,B正确;C.此过程中H+得电子,发生还原反应,C错误;D.电子不能在溶液中传递,D错误,答案选B。
(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,说明溶液中的硝酸根得到电子,产生NO,NO被氧化生成NO2,因此铜是负极,铬是正极,则正极电极反应式4H++NO3-+3e-=NO↑+2H2O。
(3)由于Cu2+的水解使溶液呈酸性,铬与酸性溶液反应生成氢气,气泡使生成的铜疏松。生成的铜和铬形成原电池,因此使产生氢气的速率加快。
考点:考查电化学原理的应用
在甲、乙、丙三个不同密闭容器中按不同方式投料,一定条件下发生反应(起始温度和起始体积相同):N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0,相关数据如下表所示:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
相关条件 | 恒温恒容 | 绝热恒容 | 恒温恒压 |
反应物投料 | 1mol N2、3mol H2 | 2mol NH3 | 2mol NH3 |
平衡时容器体积 | V甲 | V乙 | V丙 |
反应的平衡常数K= | K甲 | K乙 | K丙 |
平衡时NH3的浓度/mol·L-1 | c甲 | c乙 | c丙 |
平衡时NH3的反应速率/mol·L-1·min-1 | v甲 | v乙 | v丙 |
下列说法正确的是
A.V甲>V丙 B.K乙<K丙 C.c乙>c甲 D.v甲=v丙
现有室温下的四种溶液,其pH如下表所示,下列有关叙述不正确的是
① | ② | ③ | ④ | |
pH | 11 | 11 | 3 | 3 |
溶液 | 氨水 | NaOH溶液 | 醋酸 | 盐酸 |
A.③④中分别加入适量醋酸钠晶体,两溶液pH均增大
B.②③两溶液等体积混合,所得溶液中:c(H+)>c(OH-)
C.分别加水稀释10倍,溶液的pH:①>②>④>③
D.V1L④和V2L①溶液混合后,若pH=7,则V1<V2