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4.(1)与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,其电极反应正极:FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5 OH-,负极:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,该电池总反应的离子方程式为3Zn+2FeO42-+8H2O=2Fe(OH)3+4OH-+3Zn(OH)2.
(2)如果把“碱性电池”改为“酸性电池”,其电极反应正极:,负极:,该电池总反应的离子方程式为.

分析 K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,正极上FeO42-得电子和H2O反应生成Fe(OH)3;负极上Zn失电子和OH-反应生成Zn(OH)2,在正负极得失电子相等的条件下,两个电极反应式相加即得电池反应式.

解答 解:K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,正极上FeO42-得电子和H2O反应生成Fe(OH)3,电极反应式为FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5 OH-;负极上Zn失电子和OH-反应生成Zn(OH)2,即Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,在正负极得失电子相等的条件下,两个电极反应式相加即得电池反应式,电池反应式为3Zn+2FeO42-+8H2O=2Fe(OH)3+4OH-+3Zn(OH)2,
故答案为:FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5 OH-;Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2;3Zn+2FeO42-+8H2O=2Fe(OH)3+4OH-+3Zn(OH)2.

点评 本题考查原电池原理,为高频考点,侧重考查电极反应式的书写,明确正负极上发生的反应是解本题关键,难点是电极反应式的书写,注意:不能根据电极活泼性强弱判断电极正负极,为易错点.

练习册系列答案
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15.SO2是一种大气污染物,某兴趣小组欲探究SO2的性质及绿色实验方法,设计如下方案:

(1)B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性.其中C、D分别为碘水和硫化氢的水溶液,则B中所盛试剂为品红溶液,C中反应的离子方程式为:SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+.
(2)为了实现绿色实验的目标,某同学重新设计了如上右图A2的制取装置来代替A1装置,与A1装置相比,A2装置的优点是:①不用加热,安全性能高.②易于控制反应进行,反应更充分(任写一个)(任写一点即可).
(3)E中用氨水吸收尾气中的SO2,“吸收液”中可能含有OH-、SO32-、SO42-、HSO3-等阴离子.已知亚硫酸氢盐一般易溶于水,SO2也易溶于水.现有仪器和试剂为:小烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、过滤装置和滤纸;2mol/L盐酸、2mol/L HNO3、1mol/L BaCl2溶液、1mol/L Ba(OH)2溶液、品红溶液、蒸馏水.请设计实验证明“吸收液”中存在SO32-和HSO3-,完成下表的实验操作、预期现象和结论:
实验操作预期现象与结论
步骤1:取适量“吸收液”于小烧杯中,用胶头滴管取1mol/L BaCl2溶液向小烧杯滴加直至过量.若出现白色浑浊,则溶液中存在SO32-或 SO42-.
步骤2:将小烧杯中的浊液过滤、洗涤,再用适量水把附在滤纸上的固体冲入另一小烧杯中;向冲下的固体滴入1滴(或少量)品红,再滴入过量2mol/L盐酸,振荡.
步骤3:用试管取适量滤液,向其中(或小烧杯中)滴入过量的1mol/LBa(OH)2溶液[或滴入1滴(或少量)品红溶液,再滴入2-3滴(或过量)的2mol/L盐酸],振荡
13.影响化学反应速率的因素很多,某课外兴趣小组用实验的方法通过图1所示装置研究反应速率的有关问题.

(1)取一段镁条,用砂纸擦去表面的氧化膜,使镁条浸入锥形瓶内足量的稀盐酸中.足量镁条与一定量盐酸反应生成H2的量与反应时间的关系曲线如图2所示.
①请在图2 的方框中画出上述反应的速率与时间的关系曲线.
②在前4min内,镁条与盐酸的反应速率逐渐加快,在4min之后,反应速率逐渐减慢,请简述其原因:镁和盐酸反应是放热反应,随着反应体系温度升高,反应速率增大,4min后由于溶液中H+浓度降低,所以导致反应速率减小.
(2)某同学发现,纯度、质量、表面积都相同的两铝片与H+浓度相同的盐酸和硫酸在同温同压下反应时产生氢气的速率差别很大,铝和盐酸反应速率更快.他决定对其原因进行探究.填写下列空白:
①该同学认为:由于预先控制了反应的其他条件,那么,两次实验时反应的速率不一样的原因,只有以下五种可能:
原因Ⅰ:Cl-对反应具有促进作用,而SO42-对反应没有影响;
原因Ⅱ:Cl-对反应没有影响,而SO42-对反应具有阻碍作用;
原因Ⅲ:Cl-对反应具有促进作用,而SO42-对反应具有阻碍作用;
原因Ⅳ:Cl-、SO42-均对反应具有促进作用,但Cl-影响更大;
原因Ⅴ:Cl-、SO42-均对反应具有阻碍作用,但Cl-影响更小(或SO42-影响更大).
②该同学设计并进行了两组实验,即得出了正确结论.他取了两片等质量、外形和组成相同、表面经过砂纸充分打磨的铝片,分别放入到盛有同体积、c(H+)相同的稀硫酸和盐酸的试管(两试管的规格相同)中:
a.在盛有硫酸的试管中加入少量NaCl或KCl固体,观察反应速率是否变化;
b.在盛有盐酸的试管中加入少量Na2SO4或K2SO4固体,观察反应速率是否变化.若观察到实验a中反应速率加快,实验b中反应速率减慢,则说明原因Ⅲ是正确的,依此类推.该同学通过分析实验现象,得出了结论:Cl-对反应具有加速作用.

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