Ⅰ.请同学们认真并仔细地观察下面两种电池的构造示意图,回答下列问题:
(1)碱性锌锰电池的总反应式:Zn+2MnO2+2H2O2MnOOH+Zn(OH)2,则负极的电极反应式为________.
(2)碱性锌锰电池比普通锌锰电池(干电池)性能好,放电电流大.试从影响反应速率的因素分析其原因是________.
Ⅱ.设计电池是原电池原理的重要应用.现有如下两个反应:
(A)NaOH+HClNaCl+H2O
(B)2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2
(1)根据两个反应的本质,判断能否设计成原电池(A)________(填“能”或“否”,下同),(B)________.
(2)如果不能,说明其原因:________.
(3)如果可以,装置可采用烧杯和盐桥,请画出原电池的装置图并注明正、负极材料.
探究金属腐蚀:
[实验设计]
(1)实验用品:20% NaCl溶液、蒸馏水、酚酞溶液、KSCN溶液、新制氯水、纯铁丝、碳棒、U形管、导线等.
(2)实验方案:用导线连接铁丝和碳棒,并插入到盛有20% NaCl溶液的U形管中,放置数分钟.取插入铁丝的支管中的液体少许于一洁净试管中,滴入1~2滴KSCN溶液,未显红色,滴入氯水后显红色,证明有________生成,滴入氯水后显红色的离子方程式为________.在插入碳棒的支管中滴入酚酞溶液,碳棒周围溶液显红色,证明正极有________生成.
[拓展探究]
该研究性学习小组的同学又查阅了有关资料,得如下信息:
某科学实验小组欲用如下图所示的实验装置来验证牺牲阳极的阴极保护法的原理.已知:
实验步骤如下:
[实验I]向100 mL烧杯中加入约50 mL饱和食盐水后,插入两个玻璃筒(无底).将一根锌棒和一根铁棒用导线与电流计连接后,再分别插入两个玻璃筒中,可以看到电流计指针发生偏转.
(1)电流计指针发生偏转的原因是________.锌棒上发生的反应为________,铁棒上发生的反应为________.
(2)可以证明该实验中无Fe2+产生的现象是________.
[实验II]为了进一步探究金属腐蚀的原理,该小组的同学又做了如下实验:
a.向100 mL烧杯中加入约50 mL饱和食盐水后,插入两个玻璃筒(无底);
b.将一根铜棒与一根铁棒用导线与电流计连接后,再分别插入两个玻璃筒中;
c.1 min后,向插入铁棒的玻璃筒内滴入2~3滴K3[Fe(CN)6]溶液;
d.向插入铜棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液.
(3)b步骤中观察到电流计指针偏转但其偏转方向与实验I相反,表明________.
(4)c步骤中观察到的现象是________,表明________.
(5)d步骤中观察到的现象是________,表明________.
(6)通过上述实验可以得出的结论是________.
[命题构想] 铜器在生活中应用广泛,工业上用热还原法冶炼的金属含有锌、镍、银、金等杂质,需要精炼后才能制成铜制品.某同学设计如下图所示装置,利用电解原理,精炼粗铜(仅含少量锌、银、金杂质)并在铁器上镀铜.
回答下列问题:
(1)
判断下列装置类型
甲:
(2)
下列对
A.
M:硝酸银 N:硫酸铜
B.
M:硫酸铜 N:硝酸银
C.
M:硫酸铜 N:硫酸铜
D.
M:硝酸铜 N:氯化铜
(3)
判断物件位置,铁器放在
(4)
按装置图连接,工作时,按要求填表:
(5)
工作一段时间,判断原电解质溶液浓度变化
(6)
实验前,各装置的两个电极质量相等,反应开始一段时间后,判断电极质量的变化:
①甲装置:铂电极质量
②乙装置:
③丙装置:粗铜质量净减量
按图装置进行实验,回答下列问题:
(1)判断装置的名称:A池为________,B池为________.
(2)写出电极反应式:Zn极:________;Cu极:________.
(3)石墨棒C1的电极反应式为________;石墨棒C2附近的实验现象为________.
(4)当C2极析出2240 mL气体(标准状况)时,锌的质量减少________g,CuSO4溶液的质量(填“增加”或“减少”多少g)________.
电解原理在化学工业中有广泛应用.下图表示一个电解池,装有电解液
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,则:
①电解池中X极上的电极反应式为________;
②Y电极上的电极反应式为________.
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:
①X电极的材料是________,电极反应式是________;
②Y电极的材料是________,电极反应式是________.
(说明:不必写出杂质发生的电极反应)
(3)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质,可用离子交换膜法电解提纯.电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过),其工作原理如图所示.该电解槽的阳极反应式是________.
请根据上面的溶度积解答下列问题:
(1)把海水滤去悬浮杂质后,向海水中加入某种化学试剂,将Mg2+转化为沉淀.该化学试剂是利用了海边的贝壳(主要成分为CaCO3)制成,________(填“能”或“不能”)直接把贝壳研磨成粉末,撒入海水中使Mg2+转化为沉淀,其原因是________.
(2)实际生产中是把Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,而不是转化为MgCO3沉淀,这种做法的理由是________,请你推测应把贝壳做怎样的加工处理________.
(3)某同学在实验室条件下模拟该生产过程,但实验室无石灰,他打算用烧碱代替,你认为________(填“可以”或“不可以”).在加试剂时,误将纯碱溶液加入海水中,他思考了一下,又在得到的混合体系中加入过量的烧碱溶液,你觉得他________(填“能”或“不能”)将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,理由是________.
(4)氢氧化镁不是海水提镁的最终物质,最终制备的是金属镁,所以需要将氢氧化镁转化为镁的某种化合物,然后将其加热熔融后电解,下面是几种镁的化合物的熔点:
过滤出
(5)将得到的氯化镁溶液在浓缩池中制得MgCl2·6H2O.然后将MgCl2·6H2O转移到干燥塔中,在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O,才能得到无水MgCl2,其原因是________.
碳酸锰
已知生成氢氧化物的
软锰矿主要成分为
(1)流程①中所得MnSO4溶液的pH比软锰矿浆的pH________(填“大”或“小”),该流程可与________(填工业生产名称)联合,生产效益更高.
(2)反应②的目的是将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,其离子反应方程式为________
________,这样设计的目的和原理是________.
(3)反应②所得的含有MnSO4溶液中,c(Mn2+)=10-6 mol/L,c(Cu2+)=10-10 mol/L,c(Pb2+)=10-10 mol/L,在反应③中加入的Na2S溶液的物质的量浓度的取值范围为________,反应③中碳酸钙的作用是________.
(4)反应④发生的化学反应为:MnSO4+2NH4HCO3MnCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O.反应中通常需加入稍过量的NH4HCO3,且控制溶液的pH为6.8~7.4.加入稍过量的NH4HCO3的目的是________,溶液的pH不能过低的原因是________.
(5)软锰矿中锰的浸出有两种工艺: 工艺A:软锰矿浆与含SO2的工业废气反应;工艺B:软锰矿与煤碳粉混合,焙烧后加稀硫酸溶解.其中工艺A的优点是________.(答对1个即可)
工艺
氯化铜晶体
又知
(1)为了防止Cu2+水解,在实验开始时应先加入少许________.
(2)加入氧化剂的原因________,下列物质都可以作为氧化剂,其中最适宜于本实验的是________.
A.H2O2 B.KMnO4 C.NaClO D.K2Cr2O7
(3)加入的物质Y是________,其目的是________,沉淀Z是________.
某实验小组利用实验探究泡沫灭火器原理,实验室提供如下药品和仪器:
饱和碳酸钠溶液、浓盐酸、发泡剂、吸滤瓶
请将实验步骤和实验现象补充完整:
(1)向吸滤瓶中加入30 mL饱和碳酸钠溶液,用细线将小试管拴住,向小试管中加入10 mL浓盐酸,将小试管竖立放入吸滤瓶中,塞上橡胶塞,装置如下图所示;
(2)将木条点燃,________,手执橡胶管对准燃烧的木条,________,木条熄灭;
写出反应的化学方程式:
在常用的泡沫灭火器里,通常用硫酸铝溶液代替浓盐酸,并用碳酸氢钠溶液代替碳酸钠溶液.为了产生大量泡沫,常放入用甘草或皂角等原料制取的发泡剂.请写出上述泡沫灭火器灭火的原理
根据上述实验分析,下列有关泡沫灭火器的说法错误的是
泡沫灭火器是一次性灭火器
泡沫灭火器灭火时必须倒置
泡沫灭火器储存时要竖直放置,要谨防将其碰倒
泡沫灭火器可以用来扑灭电器设备失火