2．有甲、乙兩位同學(xué)均想利用原電池反應(yīng)檢測金屬的活動(dòng)性順序，兩人均使用鎂片和鋁片作電極，但甲同學(xué)將電極放入6mol/L的硫酸溶液中，乙同學(xué)將電極放入6mol/L的NaOH溶液中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：
（1）寫出甲中正極的電極反應(yīng)式：2H++2e-=H2↑．
（2）寫出乙中負(fù)極的電極反應(yīng)式：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O，
總反應(yīng)的離子方程式為：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑．
（3）如果甲、乙兩同學(xué)均認(rèn)為“構(gòu)成原電池的電極材料如果都是金屬，則構(gòu)成負(fù)極材料的金屬應(yīng)該比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”，則甲會判斷出Mg（填元素符號，下同）的活動(dòng)性強(qiáng)，乙會判斷出Al的活動(dòng)性強(qiáng)．
（4）由此實(shí)驗(yàn)可知下列說法中正確的是ADE
A、利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)性順序時(shí)，應(yīng)注意介質(zhì)的選擇；
B、鎂的金屬性不一定比鋁強(qiáng)；
C、該實(shí)驗(yàn)說明金屬活動(dòng)性順序表已過時(shí)，沒有實(shí)用價(jià)值；
D、該實(shí)驗(yàn)說明化學(xué)研究對象復(fù)雜，反應(yīng)受條件影響大，應(yīng)具體問題具體分析．
E、上述實(shí)驗(yàn)也反過來證明了“直接利用金屬活動(dòng)性順序表判斷電池的正負(fù)極”的這種說法不可靠．
（5）將乙裝置設(shè)計(jì)為甲烷燃料電池，兩極改為惰性電極，則負(fù)極反應(yīng)式為CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O．

分析 甲同學(xué)依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理是Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑，乙同學(xué)依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理是2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑．由于Al顯兩性，與酸堿都能發(fā)生反應(yīng)，（1）甲中鎂易失電子作負(fù)極、Al作正極，負(fù)極上鎂發(fā)生氧化反應(yīng)、正極上氫離子發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）乙池中鋁易失電子作負(fù)極、鎂作正極，負(fù)極上鋁失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
（3）根據(jù)作負(fù)極的金屬活潑性強(qiáng)結(jié)合電池中的負(fù)極判斷；
（4）A．原電池正負(fù)極與電解質(zhì)溶液有關(guān)；
B．鎂的金屬性大于鋁；
C．該實(shí)驗(yàn)證明說明電解質(zhì)溶液性質(zhì)選用選擇合適的介質(zhì)，不能說明金屬活動(dòng)性順序過時(shí)；
D．該實(shí)驗(yàn)說明化學(xué)研究對象復(fù)雜，反應(yīng)受條件影響較大，因此應(yīng)具體問題具體分析
E、上述實(shí)驗(yàn)說明，“直接利用金屬活動(dòng)性順序表判斷電池中的正負(fù)極”并不考可靠，最好是接一個(gè)電流計(jì)，通過觀察電流方向判斷原電池的正負(fù)極；
（5）甲烷燃料電池以NaOH溶液為電解質(zhì)溶液時(shí)，負(fù)極上是甲烷發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，又因?yàn)殡娊赓|(zhì)是NaOH溶液，二氧化碳和氫氧化鉀反應(yīng)得到的是碳酸鉀，即CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O．

解答 解：（1）甲中鎂易失電子作負(fù)極、Al作正極，負(fù)極上鎂發(fā)生氧化反應(yīng)、正極上氫離子發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極反應(yīng)為Mg-2e-=Mg2+，正極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑，
故答案為：2H++2e-=H2↑；
（2）乙池中鋁易失電子作負(fù)極，負(fù)極上鋁失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O，鎂作正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，總反應(yīng)為2Al+2OH-+2H2O=AlO2-+3H2↑，
故答案為：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O；2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
（3）甲中鎂作負(fù)極、乙中鋁作負(fù)極，根據(jù)作負(fù)極的金屬活潑性強(qiáng)判斷，甲中鎂活動(dòng)性強(qiáng)、乙中鋁活動(dòng)性強(qiáng)，
故答案為：Mg；Al；
（4）A．根據(jù)甲、乙中電極反應(yīng)式知，原電池正負(fù)極與電解質(zhì)溶液有關(guān)，故A正確；
B．鎂的金屬性大于鋁，但失電子難易程度與電解質(zhì)溶液有關(guān)，故B錯(cuò)誤；
C．該實(shí)驗(yàn)說明電解質(zhì)溶液性質(zhì)影響電極的正負(fù)極，不能說明金屬活動(dòng)性順序沒有使用價(jià)值，故C錯(cuò)誤；
D．該實(shí)驗(yàn)說明化學(xué)研究對象復(fù)雜，反應(yīng)與條件有關(guān)，電極材料相同其反應(yīng)條件不同導(dǎo)致其產(chǎn)物不同，所以應(yīng)具體問題具體分析，故D正確；
E．上述實(shí)驗(yàn)說明，“直接利用金屬活動(dòng)性順序表判斷電池中的正負(fù)極”并不考可靠，最好是接一個(gè)電流計(jì)，通過觀察電流方向判斷原電池的正負(fù)極，故E正確；
故答案為：ADE；
（5）甲烷燃料電池以NaOH溶液為電解質(zhì)溶液時(shí)，負(fù)極上是甲烷發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，又因?yàn)殡娊赓|(zhì)是NaOH溶液，二氧化碳和氫氧化鉀反應(yīng)得到的是碳酸鉀，即CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，故答案為：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O．

點(diǎn)評 本題考查了探究原電池原理，題目難度中等，明確原電池中各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，注意不能根據(jù)金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱判斷正負(fù)極，要根據(jù)失電子難易程度確定負(fù)極，為易錯(cuò)點(diǎn)．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

5．化學(xué)與社會、科學(xué)、技術(shù)、環(huán)境、生活等有密切關(guān)系，下列說法正確的是（　�。�
A．長期飲用純凈水，有可能引起一些微量元素缺乏癥
B．明礬既能沉降水中的懸浮物，又能殺菌消毒
C．合成洗滌劑和純堿溶液都可洗去油污，二者去污原理相同
D．纖維素被食用進(jìn)入人體內(nèi)，在酶的作用下最終水解為葡萄糖為人體提供能量

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

6．如圖是A分子的球棍模型和B分子的比例模型，回答下列問
（1）A和B的關(guān)系是互為同系物．
（2）A和B都可以作汽車的燃料，被稱為“綠色燃料”，請用化學(xué)方程式表示A作汽車燃料的原理2CH3OH+3O2$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$2CO2+2H2O．
（3）寫出A分子和金屬鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式2CH3OH+2Na→2CH3ONa+H2↑．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

10．某學(xué)生用中和滴定法測定某NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度，選酚酞作指示劑．
用鹽酸滴定待測液NaOH，滴定終點(diǎn)時(shí)的顏色變化是當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液時(shí)，溶液由紅色變?yōu)闊o色，且30s不復(fù)色；若滴定前平視讀數(shù)，滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù)，則會使所測NaOH溶液的濃度值偏低（填“無影響”、“偏高”或“偏低”）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

17．氯苯是重要的有機(jī)化工產(chǎn)品，是染料、醫(yī)藥、有機(jī)合成的中間體，工業(yè)上常用“間歇法”制�。磻�(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)裝置圖（加熱裝置都已略去）如下：

已知：氯苯為無色液體，沸點(diǎn)132.2℃．
回答下列問題：
（1）A反應(yīng)器是利用實(shí)驗(yàn)室法制取氯氣，中空玻璃管B的作用是平衡氣壓．冷凝管中冷水應(yīng)從a（填“a”或“b”） 處通入．
（2）把干燥的氯氣通入裝有干燥苯的反應(yīng)器C中（內(nèi)有相當(dāng)于苯量1%的鐵屑作催化劑），加熱維持反應(yīng)溫度在40～60℃為宜，溫度過高會生成二氯苯．
①對C加熱的方法是c（填序號）
酒精燈加熱     b．油浴加熱      c．水浴加熱
②D出口的氣體成分有HCl、苯蒸氣和氯氣．
（3）C反應(yīng)器反應(yīng)完成后，工業(yè)上要進(jìn)行水洗、堿洗及食鹽干燥，才能蒸餾．堿洗之前要水洗的目的是洗去部分無機(jī)物，同時(shí)減少堿的用量，節(jié)約成本．寫出用10%氫氧化鈉堿洗時(shí)可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式：FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaCl；HCl+NaOH=NaCl+H2O（寫兩個(gè)即可）．
（4）上述裝置圖中A、C反應(yīng)器之間，需要增添一個(gè)U形管，其內(nèi)置物質(zhì)是五氧化二磷或氯化鈣．
（5）工業(yè)生產(chǎn)中苯的流失情況如下：
項(xiàng)目二氯苯尾氣不確定苯耗流失總量
苯流失量（kg/t）1324.951.389.2
則1t苯可制得成品為$\frac{（1-0.0892）×112.5}{78}$t（只要求列式）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

7．為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng)，某學(xué)習(xí)小組用碳素鋼（即鐵和碳的合金）進(jìn)行了以下探究活動(dòng)：
[探究一]（1）將已去除表面氧化物的鐵釘（碳素鋼）放入冷濃硫酸中，10分鐘后移入硫酸銅溶液中，片刻后取出觀察，鐵釘表面無明顯變化，其原因是鐵釘表面被鈍化．
（2）稱取碳素鋼6.0g放入15.0mL濃硫酸中，加熱，充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到混合氣體Y．
①甲同學(xué)認(rèn)為X中除Fe3+之外還可能含有Fe2+．若要確認(rèn)其中的Fe2+，應(yīng)選用D（選填序號）．
A．KSCN溶液和氯水                B．鐵粉和KSCN溶液
C．濃氨水                        D．酸性KMnO4溶液
②乙同學(xué)取560mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體Y通入足量溴水中，發(fā)生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4反應(yīng)，然后加入足量BaCl2溶液，經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體4.66g．由此推知?dú)怏wY中SO2的體積分?jǐn)?shù)為80%．
[探究二]根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)中SO2體積分?jǐn)?shù)的分析，丙同學(xué)認(rèn)為氣體Y中還可能含有Q1和Q2兩種氣體，其中Q1氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，密度為0.0893g•L-1．為此設(shè)計(jì)了下列探究實(shí)驗(yàn)裝置（假設(shè)有關(guān)氣體完全反應(yīng)）．

（3）裝置B中試劑的作用是檢驗(yàn)SO2是否除盡．
（4）分析Y氣體中的Q2氣體是如何生成的C+2H2SO4（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O（用化學(xué)方程式表示）．
（5）已知洗氣瓶M中盛裝澄清石灰水，為確認(rèn)Q2的存在，需在裝置中添加洗氣瓶M于C（填序號）．
A．A之前       B．A-B間        C．B-C間       D．C-D間
（6）如果氣體Y中含有Q1，預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)是D中固體由黑變紅，E中固體由白變藍(lán)．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

14．工業(yè)合成氨的原理是：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-93.0kJ•mol-1；
已知：N-N鍵能193kJ•mol-1，N≡N鍵能946kJ•mol-1
（1）按照軌道重疊方式可知，N2分子中共價(jià)鍵類型為σ鍵、π鍵，其中較穩(wěn)定的是π鍵．
（2）合成氨常用鐵系催化劑，寫出基態(tài)鐵原子價(jià)電子排布圖．
（3）在較高溫度下，鐵對氮?dú)獾膹?qiáng)化學(xué)吸附是合成氨速率的決定步驟．其中一種吸附方式為：，該吸附方式能加快反應(yīng)速率的原因是氮氮三鍵變成了雙鍵，結(jié)構(gòu)發(fā)生改變．
（4）氨分子空間構(gòu)型是三角錐，其氮原子采用的軌道雜化方式為sp3，氨是極性（填“極性”、“非極性”）分子，能與水分子形成氫鍵，易溶于水．固態(tài)氨是面心立方晶胞，有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：
 X射線衍射 N-H鍵長 N-N距離 H-N-H鍵角
 數(shù)據(jù) 101.9pm 339.0pm 107°
（5）固態(tài)氨晶體中氨分子的配位數(shù)12．
（6）列式計(jì)算固體氨的密度．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

11．天然水資源的利用包括水資源的利用和化學(xué)資源的利用．
（1）FeSO4•7H2O時(shí)常用的混凝劑，用以除去水中細(xì)小的懸浮物質(zhì)和膠體，它在水中最終生成Fe（OH）3沉淀．
（2）如果水的硬度由碳酸氫鈣和碳酸氫鎂引起的，這種水的硬度叫暫時(shí)硬度寫出這兩種物質(zhì)在水中與足量的氫氧化鈣反應(yīng)的離子方程式Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O，Mg2++2HCO3-+2Ca2++4OH-=2CaCO3↓+Mg（OH）2↓+2H2O．
（3）海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法、離子交換法（答三種）．
（4）海水中的NaCl是重要化工原料，氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可節(jié)能30%以上，如圖是該工藝圖示（電極未標(biāo)出），所用的離子膜都只允許陽離子通過，下列說法正確的是D，

A．X為H2、Y為Cl2  B．A池尾電解池，且m＜n
C．B池尾燃料電池，且a＞b   D．該工藝優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約能量且能提高燒堿產(chǎn)品濃度
（5）水在生產(chǎn)中也是不可缺少的原料．
①寫出水和含氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的有機(jī)物反應(yīng)制取H2的化學(xué)方程式：CH4+H2O$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$3H2+CO．
②某化肥廠用①制得的H2在合成塔中與N2反應(yīng)合成氨氣，再用NH3制備NH4NO3，已知：由NH3制NO的產(chǎn)率是96%，NO制HNO3的產(chǎn)率是92%，則與HNO3反應(yīng)所用去NH3的質(zhì)量占總耗NH3質(zhì)量的47%請你為硝酸廠的選址提出合理化建議原料與產(chǎn)品運(yùn)輸方便，生成動(dòng)力來源充足，廢物易于處理，地價(jià)較便宜等．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

12．請回答下列問題．
（1）某溫度時(shí)，在一個(gè)2L恒容的密閉容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖1所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，試填寫下列空白：

①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3X+2Y?3Z．
②從開始至2min，Z的平均反應(yīng)速率為0.075 mol•L-1•min-1．
③2min時(shí)X的轉(zhuǎn)化率為30%．
（2）常溫下，將0.1000mol•L-1 NaOH溶液滴入20.00mL 0.1000mol•L-1的一元酸HA溶液中，測得混合溶液的pH變化曲線如圖2所示．
①HA與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式是HA+OH-═A-+H2O．
②圖中②點(diǎn)所示溶液中，下列粒子的濃度關(guān)系正確的是ab（填序號）．
a．2c（Na+）=c（HA）+c（A-）
b．c（Na+）+c（H+）=c（A-）+c（OH-）
c．c（Na+）＞c（A-）＞c（H+）＞c（OH-）
③圖中③點(diǎn)所示滴入的NaOH溶液的體積V＜20.00mL（填“＞”、“＜”或“=”）．

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