Question

化學實驗有助于理解化學知識，形成化學觀念，提高探究與創(chuàng)新能力，提升科學素養(yǎng)。

(1)在實驗室中用濃鹽酸與MnO₂共熱制取Cl₂并進行相關實驗。

①下列收集Cl₂的正確裝置是________。

②將Cl₂通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是________。

③設計實驗比較Cl₂和Br₂的氧化性，操作與現(xiàn)象是：取少量新制氯水和CCl₄于試管中，____________________________________________________________________________。

(2)能量之間可相互轉化：電解食鹽水制備Cl₂是將電能轉化為化學能，而原電池可將化學能轉化為電能。設計兩種類型的原電池，探究其能量轉化效率。

限選材料：ZnSO₄(aq)，F(xiàn)eSO₄(aq)，CuSO₄(aq)；銅片，鐵片，鋅片和導線。

①完成原電池甲的裝置示意圖(見圖)，并作相應標注。

要求：在同一燒杯中，電極與溶液含相同的金屬元素。

②銅片為電極之一，CuSO₄(aq)為電解質溶液，只在一個燒杯中組裝原電池乙，工作一段時間后，可觀察到負極________。

③甲乙兩種原電池中可更有效地將化學能轉化為電能的是________，其原因是________________________________________________________________________

________________________。

(3)根據(jù)犧牲陽極的陰極保護法原理，為減緩電解質溶液中鐵片的腐蝕，在(2)的材料中應選________作陽極。

Answer 1

解析：本題考查Cl₂的制備和性質實驗、原電池的設計等，意在考查考生對Cl₂的制備原理、原電池工作原理的理解能力。(1)①收集Cl₂可選擇向上排空氣法，同時要吸收尾氣，故選擇裝置C。②Cl₂通入水中，部分Cl₂與H₂O反應生成HCl、HClO，具有氧化性的含氯粒子為Cl₂、HClO、ClO^－。③可以利用置換反應比較Cl₂、Br₂的氧化性，需要加入NaBr(或KBr)溶液。(2)①根據(jù)電子的流向知，左燒杯中電極為負極，右燒杯中電極為正極。②負極可以是Zn或Fe, 可以觀察到負極逐漸溶解。③甲電池能更有效地將化學能轉化為電能。(3)利用犧牲陽極的陰極保護法原理，減緩鐵片的腐蝕時，選擇比Fe活潑的Zn作陽極。

答案：(1)①C�、贑l₂、HClO、ClO^－　③加入NaBr(或KBr)溶液，振蕩，靜置，溶液分層，上層無色，下層呈橙色　(2)①如圖所示(合理即可)�、谥饾u溶解(質量減少)�、奂住〖资褂昧他}橋，避免負極金屬直接與溶液中的銅離子反應而造成能量損失　(3)鋅1個