1、高考化学化学能与电能培优 易错 难题练习 ( 含答案 ) 含详细答案一、化学能与电能1 如图所示, E 为浸有 Na2SO4 溶液的滤纸,并加入几滴酚酞。 A、 B 均为 Pt 片,压在滤纸两端, R、S 为电源的电极。 M、 N 为惰性电极。 G 为检流计, K 为开关。试管 C、 D 和电解池中都充满 KOH 溶液。若在滤纸 E 上滴一滴紫色的 KMnO4 溶液,断开 K,接通电源一段时间后, C、 D 中有气体产生。( 1) R 为电源的 _, S 为电源的 _。( 2) A 极附近的溶液变为红色, B 极的电极反应式为 _。( 3)滤纸上的紫色点移向 _(填 “A极”或 “B 极 ”)
2、。(4)当试管 C、 D 中的气体产生到一定量时,切断外电源并接通开关K,经过一段时间,C、 D 中气体逐渐减少,主要是因为_,写出有关的电极反应式:_。【答案】负极正极2H2O 4e- O2 B 极 氢气和氧气在碱性环境下发生原电池=4H反应,消耗了氢气和氧气2H-4e-2 4OH=4H2O(负极 ), O2 2H2O4e =4OH (正极 )【解析】【分析】(1)根据电极产物判断电解池的阴阳极及电源的正负极;(2)根据电解池原理及实验现象书写电极反应式;(3)根据电解池原理分析电解质溶液中离子移动方向;(4)根据燃料电池原理分析解答。【详解】(1)断开 K,通直流电,电极C、 D 及氢氧化
3、钾溶液构成电解池,根据离子的放电顺序,溶液中氢离子、氢氧根离子放电,分别生成氢气和氧气,氢气和氧气的体积比为2:1,通过图象知, C 极上气体体积是D 极上气体体积的2 倍,所以C 极上得氢气,D 极上得到氧气,故 R 是负极, S是正极,故答案为:负极;正极;(2) A 极是阴极,电解高锰酸钾时,在该极上放电的是氢离子,所以该极上碱性增强,酚酞显红色, B极是阳极,该极附近发生的电极反应式为:2H2O-4e-=4H+O2,故答案为:2-+22H O-4e =4H +O ;(3)浸有高锰酸钾的滤纸和电极A、 B 与电源也构成了电解池,因为R 是负极, S是正极,所以 B 极是阳极, A 极是阴
4、极,电解质溶液中的阴离子高锰酸根离子向阳极移动,紫色点移向 B 极,故答案为: B 极;(4)当 C、 D 里的气体产生到一定量时,切断外电源并接通开关K,构成氢氧燃料电池,氢气和氧气在碱性环境下发生原电池反应,消耗了氢气和氧气;在燃料电池中,燃料氢气为负极,在碱性环境下的电极反应式为:2H2+4OH-4e-=4H2O, C 中的电极作负极,D 中的电极作正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,故答案为:氢气和氧气在碱性环境下发生原电池反应,消耗了氢气和氧气;2H2 4OH- 4e-=4H2O(负极 ), O2 2H2O4e-=4OH-(正极 )。【点睛】明确原电池和电解池的工作原
5、理、各个电极上发生的反应是解答本题的关键,难点是电极反应式的书写,注意电解质溶液的性质,以及电解质溶液中阴阳离子移动方向,为易错点。2 ( 1)利用原电池装置可以验证Fe3+与 Cu2+氧化性相对强弱,如下图所示。该方案的实验原理是自发进行的氧化还原反应可以设计为原电池。写出该氧化还原反应的离子方程式: _ 。该装置中的负极材料是_(填化学式),正极反应式是_。( 2)某研究性学习小组为证明 2Fe3+2I ? 2Fe2+I2 为可逆反应,设计如下两种方案。方案一:取 5mL0.1mol/LKI 溶液,滴加 2mL0.1mol/L的 FeCl3 溶液,再继续加入2mLCCl4,充分振荡、静置、
6、分层,再取上层清液,滴加KSCN溶液。方案一中能证明该反应为可逆反应的现象是_。有同学认为方案一设计不够严密,即使该反应为不可逆反应也可能出现上述现象,其原因是(用离子方程式表示)_。方案二:设计如下图原电池装置,接通灵敏电流计,指针向右偏转(注:灵敏电流计指针总是偏向电源正极),随着时间进行电流计读数逐渐变小,最后读数变为零。当指针读数变零后,在右管中加入1mol/L FeCl2 溶液。方案二中, “读数变为零 ”是因为 _.“在右管中加入 1mol/L FeCl2溶液 ”后,观察到灵敏电流计的指针_偏转(填 “向左 ”、“向右 ”或 “不”),可证明该反应为可逆反应。【答案】 Cu+2Fe
7、3+2+2+3+2+4=Cu+2FeCu Fe + e= Fe下层( CCl层)溶液呈紫红色,且上层清液中滴加KSCN后溶液呈血红色4Fe2+O2+4H+=2H2 O+4Fe3+该可逆反应达到了化学平衡状态向左【解析】【分析】(1)验证 Fe3+与 Cu2+氧化性强弱时,应将反应Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+设计成原电池,原电池中铜作负极发生氧化反应被损耗,选用金属性弱于铜的金属或非金属C 作正极,电解质溶液为可溶性的铁盐;(2)方案一:如该反应为可逆反应,加入四氯化碳,四氯化碳层呈紫红色,上层清液中滴加 KSCN后溶液呈血红色;但在振荡过程中,Fe2+离子易被空气中氧气生成Fe3+,不
8、能证明Fe3+未完全反应;方案二:图中灵敏电流计的指针指向右,右侧烧杯为正极,当指针读数变零后,在右管中加入 1mol/LFeCl2 溶液,如为可逆反应,可发生2Fe2+I2? 2Fe3+2I-, I2被还原,指针应偏向左。【详解】(1) Fe3+氧化性比 Cu2+强,可发生 2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+反应,反应中Cu 被氧化, Cu 电极为原电池的负极,负极反应式为Cu-2e-=Cu2+,选用金属性弱于铜的金属或石墨作正极,正极上 Fe3+发生还原反应,电极反应式为Fe3+e-=Fe2+,故答案为 Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+; Cu;Fe3+ + e = Fe2+;(2)
9、若该反应为可逆反应,反应中有碘单质生成,但不足量的Fe3+不能完全反应,溶液中依然存在 Fe3+,则证明有碘单质和Fe3+存在的实验设计为:向反应后的溶液再继续加入 2mLCCl4,充分振荡、静置、分层,下层(CCl4 层)溶液呈紫红色,再取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液呈血红色,故答案为下层(CCl4 层)溶液呈紫红色,且上层清液中滴加KSCN后溶液呈血红色; 在振荡过程中,Fe2+离子易被空气中氧气生成Fe3+,不能证明反应可逆,反应的化学方程式为 4Fe2+O2+4H+=2H2 O+4Fe3+,故答案为4Fe2+O2+4H+=2H2O+4Fe3+; 若该反应为可逆反应, “读数变为零
10、”说明该可逆反应达到了化学平衡状态,故答案为该可逆反应达到了化学平衡状态; 当指针读数变零后,在右管中加入1mol/LFeCl2 溶液,如为可逆反应,可发生2Fe2+I2? 2Fe3+2I-, I2 被还原,灵敏电流计指针总是偏向电源正极,指针应偏向左,故答案为向左。【点睛】本题考查化学反应原理的探究,侧重于分析问题和实验能力的考查,注意把握发生的电极反应、原电池工作原理,注意可逆反应的特征以及离子检验的方法为解答的关键。3 某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现反应条件不同,反应速率不同。请回答下列问题:(1)在用稀硫酸与锌制氢的实验中,加入少量下列物质可加快氢气生成速率的是_(填序号)
11、A Na2 SO4 溶液B MgSO4 溶液C SO3D CuSO4 溶液(2)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列的实验:将表中所给的混合溶液分别加入到6 个盛有过量Zn 粒的容器中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。请完成此实验设计,其中:V1 _ mL, V6 _ mL。该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4 溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的 CuSO 溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析速率下降的主要原4因 _ 。( 3)该同学为探究其它因素对锌与稀硫酸反应速率的影响,又做了以下实验,记录数据如下,回答下列问
12、题: 由实验可推知,反应物的总能量_产物的总能量(填 “”、 “ ”或 “ ”)。 实验 2 和 5 表明, _对反应速率有影响。 实验 4 和 5表明, _对反应速率有影响,能表明同一规律的实验还有_(填实验序号)。 本实验中影响反应速率的其他因素还有_。【答案】 C D30 10 当加入一定量的硫酸铜后,生成的单质铜会沉积在锌的表面,降低了锌与溶液的接触面积 浓度 固体表面积1 和 2温度【解析】( 1)在用稀硫酸与锌制氢气的实验中,加入Na2 4SO 溶液,减小了硫酸的浓度,使速率减小,故A 错误; B、加入 MgSO4 溶液,减小了硫酸的浓度,使速率减小,故B错误; C、通入 SO3
13、相当于加入了硫酸,增大了硫酸的浓度,加快了化学反应速率;D、加入4Zn+CuSO 4=ZnSO4+Cu,置换出铜,与锌形成原电池反CuSO 溶液,锌为活泼金属,发生应,化学反应速率加快;故选CD ;(2)研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响要求硫酸的量不变,所以V 1=30,分析可以看出为了消除硫酸的物质的量浓度不同引起的误差,所以加入的硫酸铜和水的体积和要求一样为 20mL ,所以 V 6 10 ,加入少量CuSO4 溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的 CuSO4 溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因是当加入一定量的硫酸铜后,生成的单质铜会沉积
14、在锌的表面,降低了锌与溶液的接触面积;( 3) 从表中看出,反应后的温度高于反应前的温度,说明这是一个放热反应,即反应物的总能量大于产物的总能量;实验 2 和 5 表明只要硫酸的物质的量浓度不同,是为了探究浓度对反应速率的影响;实验 4 和 5、 1 和 2,都是为了探究固体表面积对反应速率的影响,粉末反应的时间短,说明固体表面积越大,反应速率越快;由于这是一个放热反应,所以温度也是影响本实验的反应速率的因素之一。4 盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“”“”三大酸 ,请就 三大酸 的性质,回答下列问题:稀盐酸与铜不反应,但向稀盐酸中加入H O后,则可使铜溶解。该反应的化学方程式为22_ 。某同
15、学未加入氧化剂,而是设计了一个实验装置,也能使铜很快溶于稀盐酸请在下面的方框中画出该装置:某课外活动小组设计了以下实验方案验证 Cu 与浓硝酸反应的过程中可能产生 NO。其实验流程图如下: 若要测定NO 的体积,从上图所示的装置中,你认为应选用_装置进行Cu 与浓硝酸反应实验,选用的理由是_ 。 选用如上图所示仪器组合一套可用来测定生成NO 体积的装置,其合理的连接顺序是_ (填各导管口编号)。 在测定NO 的体积时,若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低,此时应将量筒的位置_(“下降 ”或 “升高 ”),以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。工业制硫酸时,硫铁矿(FeS2)高温下空气氧化产生二
16、氧化硫:4FeS2 11O2 8SO2 2Fe2O3,设空气中N2、 O2 的含量分别为0.800 和 0.200(体积分数),4.8t FeS2 完全制成硫酸,需要空气的体积(标准状况)为_L。2 222A 因为A装置可以通N2将装置中的空【答案】 Cu+HO+2HCl=CuCl +2H O气排尽 ,防止 NO 被空气中 O2 氧化 123547 1.68 10 7 【解析】【分析】【详解】(1) 双氧水具有氧化性,在酸性环境下能将金属铜氧化,化学方程式为 :Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2HO,用电解原理实现铜和盐酸的反应,根据电解原理阳极必须是金属铜,电解质必须是稀盐酸,作图:以
17、铜为阳极,以盐酸为电解质溶液的电解池装置为:因此,本题正确答案是: Cu+H 2 O2+2HCl=CuCl2+2H2O ;;(2) 一氧化氮不溶于水 , 易被氧气氧化 ; 实验方案验证 Cu与浓硝酸反应的过程中可能产生NO,装置中不含氧气 , 选 A 装置 , 其中氮气不和一氧化氮反应 , 可以起到把装置中的空气赶净的作用 , 防止一氧化氮被氧气氧化 ;因此,本题正确答案是:A; 因为 A 装置可以通N2 将装置中的空气排尽, 防止 NO被空气中O2氧化;组合一套可用来测定生成NO体积的装置 , 需要先通过水吸收挥发出的硝酸和生成的二氧化氮气体, 然后用排水量气的方法测定生成的一氧化氮的体积;
18、 根据装置导气管的连接顺序,洗气应长进短处, 量气应短进长出, 因此,本题正确答案是:123547;在测定NO的体积时, 若量筒中水的液面比集气瓶里的液面要低, 此时应将量筒的位置升高,以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平, 保持内外大气压相同。因此,本题正确答案是: 升高 ;(3) 工业制硫酸时 , 硫铁矿主要成分为 FeS2,高温下被空气中的氧气氧化产生二氧化硫,其反应方程式为: 4FeS2+11O2=8SO2+2 Fe 2O3, 已知空气中 N2、 O2 的含量分别为 0.800 和0.200( 体积分数 ),要使 4.8t FeS 2 完全制成硫酸 , 设硫铁矿完全反应需要氧气物质的
19、量为X;生成二氧化硫物质的量为Y; 二氧化硫氧化为三氧化硫需要氧气物质的量为Z;4FeS 2 + 11O 2 = 8 SO 2 + 2 Fe2O3,41201184.810 6 XY解得 X=1.110 5mol,Y=810 4 mol2SO 2 + O 2 = 2SO 32 18 104 Z解得 Z=44(114)10422.4=1.68 107L。10 mol ;空气的体积 =0.2因此,本题正确答案是 : 1.68107。5 某化学课外活动小组的同学利用原电池原理探究一定温度下(实验时实际的环境温度)使铁钝化的硝酸的最低浓度。实验步骤如下: 向两支具支试管中分别加入浓硝酸 5。 0mL(
20、质量分数为 65%,密度为 1。 4g/mL )。按图组装好实验装置。 将铜丝和铁丝同时插入浓硝酸中,观察到灵敏电流计指针先指向铜丝,但又迅速反转(只需 12s)指向铁丝一端。 用盛有 5。0mL 蒸馏水的注射器向具支试管内加水,并注视电流计的指针偏转方向。在指针恰好发生反转又指向铜丝时停止实验,记录此时已注入的水的体积。重复三次实验获得的数据如下:实验次数实验温度( )注入水的体积(mL)117。 22。42T12。53T2。32请回答下列问题:(1)在该装置中仪器a 因其作用而称为_ ;指针指向铁丝时,铁丝为_极(填 “正 ”或“负 ”)(2) 65%的硝酸的物质的量浓度是_;在未注水前正
21、极的电极反应式为_。( 3) T1_T2(填 “ 、”“ 或”“ =)”( 4)在本实验温度下,使铁钝化的硝酸最低浓度为_%;利用本实验数据判断,若以45%的硝酸进行实验(不再注水),则电流表的指针应指向_电极(填 “铁 ”或 “铜”)( 5)该实验装置上的不足是 _,改进方法是 _。【答案】盐桥 正 14。 4mol/L NO 3 e 2H =NO2 H2O = 48 铜 缺少尾气处理装置 应在两侧支管口处均连接导管,将产生气体导入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中【解析】【详解】( 1)在该装置中仪器 a 因其作用而称为盐桥;铁在浓硝酸中发生钝化,所以铜是正极,所以铁是正极;(2100010001.
22、465%)根据 c6314.4mol / L ;正极是硝酸根离子发生还原反M应,电极反应式为 : NO 3e2HNO 2 H 2 O ;(3)温度相同条件下加入水探究一定温度下(实验时实际的环境温度)使铁钝化的硝酸的最低浓度,改变加入水的量体坛就钝化浓度,所以温度不变,故T1T2 ;2.32.52.4(4)重复三次实验平均加水量3mL=2.4mL ,使铁钝化的硝酸最低浓度5.0 1.465%5.0 1.42.4100%48%,利用本实验数据判断,若以45% 的硝酸进行实验(不再注水),铁不发生钝化,铁做负极,则电流表的指针应指向电极铜电极;( 5)反应过程中所生产的了氮的氧化物是有毒气体会污染
23、空气,该实验装置的不足之处是没有尾气处理装置,应在两侧支管口处均连接导管,将产生的气体导入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中吸收尾气,避免排放到空气中污染环境。6 某小组同学利用下图装置对电解氯化铜实验进行了研究。装置现象 解一段 ,阳极石墨表面 生气体,阴极石墨上附着 色物 , 杯壁 ,溶液由 色 色(1)甲 解 程中阳极 生的是溶液 的原因,写出 生 物 的 极反 式:。(2)乙 料, CuCl2 溶液中存在平衡: Cu2+ + 4Cl CuCl 4 2 ( 黄色 )H 0。据此乙 : 解 程中, CuCl 4 2 ( 黄色 ) 度增大,与CuCl2 色溶液混合呈 色。乙依据平衡移 原理推 在 解
24、程中CuCl 4 2 度增大的原因:。(3)丙改用下 装置,在相同条件下 解CuCl2 溶液, 溶液 色 象 探究。装置 象 解相同 ,阳极石墨表面 生气泡,溶液仍 色;阴极石墨上附着 色物 ,溶液由 色 色; U 型管 ,冷却后阴极附近溶液仍 色丙通 象分析 了甲和乙的 点均不是溶液 的主要原因。丙否定甲的依据是,否定乙的依据是。(4)丙 料:i. 解 CuCl2 溶液 可能 生 CuCl 2 , CuCl 2 掺杂 Cu2+后呈黄色的溶液生成 CuCl 白色沉淀据此丙 : 解 程中, 生CuCl掺ii. 稀 含 CuCl 222+杂 Cu 后呈黄色,与2 色溶液混合呈 色。CuCl丙 行如
25、下 :a取 解后 色溶液2 mL ,加 20 mL 水稀 ,静置5 分 后溶液中 生白色沉淀。b.另取少量 化 晶体和 粉,向其中加2 mL 酸,加 得含CuCl 2 的黄色溶液。c. 冷却后向上述溶液d. 取 c 中 2 mL 溶液,加 20 mL 水稀 ,静置5 分 后溶液中 生白色沉淀。 a 的目的是。 写出 b 中生成 CuCl 2 的离子方程式:。 充 c 中必要的操作及 象:。丙据此得出 : 解 阴极附近生成CuCl是 致溶液 的原因。2【答案】( 1) Cl 2; 2Cl -2e = Cl 2(2) 解 程放 致温度升高,Cu2+ + 4Cl CuCl 4 2 正向移 ;(3)阳
26、极附近溶液仍 色;U 型管冷却后阴极附近溶液仍 色;(4) 明在上述 条件下, 解后的 色溶液中存在CuCl 2 ;2+Cu + 4Cl+ Cu = 2CuCl2 ;加入 CuCl2 蓝色溶液,直至溶液颜色与电解后绿色溶液基本相同。【解析】试题分析:( 1)电解过程中阳极发生氧化反应,溶液中的氯离子放电生成氯气,氯气溶于水,溶液可能呈现绿色,故答案为:Cl 2;2Cl -2e = Cl 2;(2)电解过程放热导致温度升高,Cu2+ + 4Cl CuCl4 2 正向移动, CuCl 4 2浓度增大,故答案为:电解过程放热导致温度升高,Cu2+ + 4Cl CuCl 4 2正向移动;(3)阳极生成
27、了氯气,但阳极附近溶液仍为蓝色,说明不是生成氯气的缘故;Cu2+ + 4Cl CuCl 4 2( 黄色 )H 0,温度降低,平衡正向移动,溶液应该呈现黄色,但U 型管冷却后阴极附近溶液仍为绿色,因此乙的推断也不正确,故答案为:阳极附近溶液仍为蓝色; U 型管冷却后阴极附近溶液仍为绿色;(4)根据信息,取电解后绿色溶液2 mL ,加 20 mL 水稀释,静置5 分钟后溶液中产生白色沉淀,说明电解后的绿色溶液中存在CuCl ,故答案为:证明在上述实验条件下,2电解后的绿色溶液中存在CuCl ;2氯化铜晶体和铜粉加入2 mL 浓盐酸中,加热获得含CuCl 的黄色溶液,反应的离子方22+2+ 4Cl程
28、式为 Cu + 4Cl+ Cu = 2CuCl ,故答案为:Cu+ Cu = 2CuCl2 ;2c的步骤就是证明电解时阴极附近生成CuCl 2 是导致溶液变绿的原因,因此操作及现象为加入 CuCl2 蓝色溶液,直至溶液颜色与电解后绿色溶液基本相同,故答案为:加入CuCl2蓝色溶液,直至溶液颜色与电解后绿色溶液基本相同。考点:考查了物质性质的探究实验方案的设计的相关知识。7纳米级 Fe粉是新型材料,具有超强磁性、高效催化性。某化学小组探究用氢气和碳酸亚铁制取纳米级铁粉。其实验设计如图(加热、支持装置省略)( 1) a 的名称是 _;浓硫酸的作用是 _ 。( 2)打开分液漏斗活塞,一段时间后再对C
29、 装置加热,这样操作的目的是_;反应一段时间后D 中变蓝, E 中溶液变浑浊,C 中发生反应的化学方程式为 _。(3)反应中若观察到B 装置中气泡产生过快,则应进行的操作是_。( 4)反应一段时间后, B 中产生气泡太慢,再滴加硫酸反应速率略有加快但不明显;若向硫酸中加少量硫酸铜再滴入与Zn 反应,反应速率明显加快,原因是_ 。( 5)检验碳酸亚铁中含有铁元素的实验方法是_。【答案】( 1)蒸馏烧瓶(1 分)吸收氢气中的水蒸气(或干燥氢气)(2 分)FeCO3 加适量盐酸完全溶解,再加入(2)排除体系内的空气,防止干挠实验,防止爆炸(2 分) FeCO3222+HFe+CO +H O( 2分)
30、(3)调节 A 中分液漏斗活塞,减慢硫酸滴加速度(2 分,不全对扣 1 分)(4)锌与硫酸铜反应生成铜,铜与锌形成原电池(锌为负极),加快了反应速率(2 分)(5)取少量 FeCOK3Fe(CN)3 溶液,产生蓝色沉淀,则3 加适量盐酸完全溶解,再加入少量碳酸亚铁中含有铁元素。(溶解后加入氧化剂,检验Fe3+也可) ( 2 分)【解析】【分析】【详解】本题的实验目的是用氢气和碳酸亚铁制取纳米级铁粉,根据装置分析可知,A 为 H2 的制取装置, B 为干燥装置, C为 H23制取纳米级铁粉。D 中无色硫酸铜可用于检验水还原 FeCO的存在, E 中澄清石灰水则用于检验CO2。( 1)仪器 a 是
31、圆底烧瓶; B 为干燥装置,所以浓硫酸的作用是吸收氢气中的水蒸气。( 2)因 H2 是爆炸气体,所以在操作时必须先排除装置中的空气,必须打开分液漏斗活塞,一段时间后再对 C 装置加热,防止装置中的空气干挠实验,造成爆炸的危险。反应一段时间后 D 中变蓝,说明有水生成, E 中溶液变浑浊,说明有 CO2 生成。则 C 中发生反应的化学方程式为 FeCO3222+HFe+CO+H O。(3)反应中若观察到B 装置中气泡产生过快,则说明A 处产生 H2 的速率过快,可调节 A中分液漏斗活塞,减慢硫酸滴加速度。( 4)加少量硫酸铜再滴入与 Zn 反应,锌与硫酸铜反应生成铜,铜与锌形成原电池(锌为负极)
32、,加快了反应速率。(5)检验碳酸亚铁中含有铁元素的实验方法是取少量少量 K3Fe(CN)3 溶液,产生蓝色沉淀,则碳酸亚铁中含有铁元素。81、右图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题:(1)当电极a 为 Al、电极 b 为 Cu、电解质溶液为稀硫酸时,正极的电极反应式为:(2)当电极 a 为 Fe、电极 b 为 Cu、电解质溶液为浓硝酸时,该装置(填“能 ”或 “不能 ”)形成原电池,若不能,请说明理由,_;若能,请指出负极是该电极反应式是_。(3)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如 O2)反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池,以电极a 为正极
33、,电极b 为负极, CH4 为燃料,采用酸性溶液为电解液;则 CH4应通入(填a或b),电子从极流出。电池的负极反应方程式极,下同为: _2、已知锌与稀硫酸反应为放热反应,某学生为了探究其反应过程中的速率变化,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下:(反应速率最小的时间段(即 0 1、 l 2、 2 3、3 4、 4 5 min)为原因是。另一学生也做同样的实验,由于反应太快,测量氢气的体积时不好控制,他就事先在硫酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率A蒸馏水B CuCl2 溶液C NaCl 溶液你认为他上述做法中可行的是(填相应字母);做法中不可行的是_,理由是:_ 。9 (
34、I)某同学设计实验探究构成原电池的条件,装置如下:实验一:实验探究电极的构成甲图A 、B 两极均选用石墨作电极,发现电流计指针不偏转; A 、 B 两极均选用铜片作电极,发现电流计指针不偏转; A 极用锌片, B 极用铜片,发现电流计指针向左偏转;A 极用锌片, B 极用石墨,发现电流计指针向左偏转。结论一: _ 。实验二:探究溶液的构成甲图,A 极用锌片, B 极用铜片 ) 液体采用无水乙醇,发现电流计指针不偏转; 改用硫酸溶液,发现电流计指针偏转,B 极上有气体产生。结论二 : _ 。实验三:对比实验,探究乙图装置能否构成原电池将锌、铜两电极分别放入稀硫酸溶液中,发现锌片上有气泡产生,铜片上无明显现象,电流计指针不发生偏转。结论三: _ 。思考:对该同学的实验,同学乙提出了如下疑问,请你帮助解决。(1)在甲图装置中,若 A 为镁片, B 为铝片,电解质溶液为NaOH 溶液,电流计的指针应向_偏转。(2)一根金属丝两端分别放在图乙的两个烧杯之中,电流计指针_(填 “能 ”或 “不”能 )偏转。(II)依据氧化还原反应:+2+2Ag(aq)+Cu(s)=Cu (aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题:(1)电极 X 的材料是 _;电解质溶液Y 是_;(2)当电路中转移0.01mol 电子时,两电极的质量差为_g。