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1、第四章 第一节一、选择题1某同学根据离子反应方程式 2Fe3Fe=3Fe2来设计原电池。下列设计方案中可行的是( )A电极材料为 Fe 和 Zn,电解质溶液为 FeCl3溶液B电极材料为 Fe 和 Cu,电解质溶液为 Fe(NO3)3溶液C电极材料为 Fe 和石墨,电解质溶液为 FeCl2溶液D电极材料为石墨,电解质溶液为 FeCl3溶液解析:据反应 2Fe3Fe=3Fe2知,负极发生氧化反应的是 Fe2e=Fe2,因此Fe 作负极,正极应是活泼性比 Fe 弱的金属或碳棒,电解质溶液应是可溶性铁盐酸,B 合适。答案:B2下图是锌、铜和稀硫酸形成的原电池,某实验兴趣小组同学做完实验后,在读书卡片
2、上记录如下:卡片:No.28 时间:2014.03.20 实验后的记录: Zn为正极,Cu为负极 H向负极移动 电子流动方向为ZnCu Cu极有H2产生 若有1 mol电子流过导线,则产生的H2为0.5 mol 正极反应式:Zn2e = = = Zn2卡片上的描述合理的是( )ABCD解析:构成原电池的正极是 Cu,负极是 Zn,故错误;电子从负极 Zn 流出,流向正极 Cu,H向正极移动,在 Cu 上得电子:2H2e=H2,故错误,、正确;此原电池负极上发生的反应是 Zn2e=Zn2,错误;总反应方程式:Zn2H=Zn2H2,当有 1 mol 电子通过时,产生 H2为 0.5 mol。故正确
3、。答案:B3有 a、b、c、d 四个金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下:实验装置部分实验现象a 极质量减小,b 极质量增加b 极有气体产生,c 极无变化d 极溶解,c 极有气体产生电流从 a 极流向 d 极由此可判断这四种金属的活动性顺序是( )AabcdBbcdaCdabcDabdc解析:由第一个装置可知 a 极溶解,故 a 极是负极,可知金属活动性 ab;第二个装置依据氧化性,还原性的规律可知金属活动性 bc;由第三个装置得金属活动性 dc;第四个装置电子从 da;故金属活动性 da。答案:C4理论上不能设计为原电池的化学反应是( )ACH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(
4、l) HB;乙中 C 极增重,即析出 Cu,则 B 为负极,活动性 BC;丙中 A上有气体即 H2产生,则 A 为正极,活动性 DA,随着 H的消耗,pH 变大。答案:(1)A2e=A2(2)Cu22eCu= = = = = (3)变大(4)DABC14(2014合肥调研)某校化学研究性学习小组欲设计实验验证 Fe、Cu 的金属活动性,他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目:方案:有人提出将大小相等的铁片和铜片,分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中,观察产生气泡的快慢,据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为_。方案:有人利用 Fe、Cu 作电极设计成原电池,以确定它们的活动性。试
5、在下面的方框内画出原电池装置图,标出原电池的电极材料和电解质溶液,并写出电极反应式。正极反应式:_;负极反应式:_。方案:结合你所学的知识,帮助他们再设计一个验证 Fe、Cu 活动性的简单实验方案(与方案 I、不能雷同):_,用离子方程式表示其反应原理:_。答案:方案:Fe2H=Fe2H2方案:2H2e=H2Fe2e=Fe2方案:把铁片插入 CuSO4溶液中,一段时间后,观察铁片表面是否生成红色物质(合理即可)FeCu2=CuFe215(2014开封高二调考)有甲、乙两位学生均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序,并探究产物的有关性质,分别设计了如下图所示的原电池,请完成下列问题: (1)甲池
6、中正极上的实验现象是_。(2)乙池中总反应的离子方程式为:_。(3)上述实验证明了“利用金属活动性顺序表直接判断原电池的正负极” ,这种做法_(填“可靠”或“不可靠”),如不可靠,请你提出另一种判断原电池正负极的可行的方案_。(若你认为可靠,此空可不作答)(4)一段时间后,乙学生将乙池两极取出,然后取少许乙池溶液逐滴滴加 6 mol/L H2SO4溶液直至过量,可能观察到的现象是_;各阶段对应的离子方程式分别是_、_、_。解析:当稀硫酸是电解液时,Mg 作负极(活泼性 MgAl),Al 作正极且电极上产生气泡;当 NaOH 是电解液时,Al 作负极(因为 Mg 不与 NaOH 溶液反应),总反
7、应为2Al2OH2H2O=2AlO3H2。 2乙学生将乙池两极取出,电解液中含有 AlO,是 NaOH 和 NaAlO2的混合溶液,所 2以逐滴滴加稀 H2SO4,应该先中和掉 NaOH,再与 NaAlO2反应生成沉淀,当硫酸过量时,Al(OH)3沉淀逐渐消失。答案:(1)电极上产生气泡(2)2Al2OH2H2O=2AlO3H2 2(3)不可靠 将两种金属电极连上电流计而构成原电池,利用电流计检测电流的方向,从而判断电子流动方向,由此确定原电池的正负极(4)开始无明显变化,过一段时间产生白色沉淀,后逐渐溶解最后消失 HOH=H2O AlOHH2O=Al(OH)3 Al(OH)33H=Al33H2O 2