【題目】某化學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)如圖裝置:

回答下列問題:

(1)乙中銅片為________極 (填“正”或“負(fù)”),其電極反應(yīng)式為________

(2)一段時(shí)間后,將甲和乙兩池溶液混合,加入H2O2和一定量稀硫酸后,有Fe(OH)3沉淀出現(xiàn),但沒有Cu(OH)2沉淀出現(xiàn),此時(shí)溶液中c(Fe3+)=2.6×10-18 mol·L-1,求溶液中Cu2+的最大物質(zhì)的量濃度________。(已知2Fe2++H2O2+2H=2Fe3++2H2O,Ksp(Fe(OH)3)=2.6×10-39,Ksp(Cu(OH)2)=2.2×10-20)。

(3)丙中電源的A極為________極(填“正”或“負(fù)”)。

(4)若丙池盛放足量的CuSO4溶液:

①在丙池鐵棒這極的現(xiàn)象是________。

②在丙池中陽極的電極反應(yīng)是________。

(5)若丙池中盛放滴加少量酚酞的足量的飽和NaCl溶液1L(假設(shè)溶液體積電解前后無變化)。

①丙池通電一段時(shí)間后,________極附近溶液呈紅色(填Fe或C),總反應(yīng)的離子方程式:________。

②25℃時(shí),當(dāng)丙池中有0.1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)切斷電源,則理論上標(biāo)準(zhǔn)狀況下共有________ L氣體生成。此時(shí)溶液的pH為________。

【答案】 Cu2++2e-=Cu 2.2×10-6 mol·L—1 負(fù) 有紅色物質(zhì)析出 4OH-4e-=O2↑+2H2O Fe 2Cl-+2H2OH2+Cl2+2OH- 2.24 13

【解析】

(1)裝置甲乙構(gòu)成原電池,鐵片的活潑性大于銅片,鐵片是負(fù)極,銅片是正極;

(2)根據(jù)Ksp【Fe(OH)3】計(jì)算溶液中c(OH-),再根據(jù)Ksp【Cu(OH)2】計(jì)算c(Cu2+)的最大值;

(3)丙是電解池,根據(jù)電子流動方向分析A極的名稱;

(4)若丙池盛放足量的CuSO4溶液:①丙池鐵棒是陰極,電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu。②丙池碳棒是陽極,電極反應(yīng)式為4OH-4e-=O2↑+2H2O

(5)若丙池中盛放滴加少量酚酞的足量的飽和NaCl溶液1L,

①丙池鐵棒是陰極,電極反應(yīng)式2H2O+2e-=H2↑+2OH-;丙池碳棒是陽極,電極反應(yīng)式2Cl-2e-=Cl2↑;

②25℃時(shí),根據(jù)電極反應(yīng)式,當(dāng)丙池中有0.1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí),陰極生成0.05mol氫氣,陽極生成0.05mol氯氣,此時(shí)溶液中c(OH-)=0.1mol/L。

(1)裝置甲乙構(gòu)成原電池,鐵片的活潑性大于銅片,鐵片是負(fù)極,銅片是正極;正極極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu;

故答案為:正;Cu2++2e-=Cu;

(2)根據(jù)Ksp【Fe(OH)3】=c(Fe3+)c3(OH-),c(OH-)==1×10-7mol/L,

Ksp【Cu(OH)2】= c(Cu2+)c2(OH-),c(Cu2+)= Ksp【Cu(OH)2】/ c2(OH-)==2.2×10-6mol/L;

故答案為:2.2×10-6 mol·L—1;

(3)丙是電解池,根據(jù)電子流動方向,A是負(fù)極;

故答案為:負(fù)極;

(4)若丙池盛放足量的CuSO4溶液:①丙池鐵棒是陰極,電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu,所以現(xiàn)象是有紅色物質(zhì)析出。②丙池碳棒是陽極,電極反應(yīng)式為4OH-4e-=O2↑+2H2O

故答案為:有紅色物質(zhì)析出;4OH-4e-=O2↑+2H2O;

(5)若丙池中盛放滴加少量酚酞的足量的飽和NaCl溶液1L,

①丙池鐵棒是陰極,電極反應(yīng)式2H2O+2e-=H2↑+2OH-;丙池碳棒是陽極,電極反應(yīng)式2Cl-2e-=Cl2↑,丙池通電一段時(shí)間后,F(xiàn)e極附近溶液呈紅色,總反應(yīng)的離子方程式:2Cl-+2H2OH2+Cl2+2OH-;

②25℃時(shí),根據(jù)電極反應(yīng)式,當(dāng)丙池中有0.1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí),陰極生成0.05mol氫氣,陽極生成0.05mol氯氣,理論上標(biāo)準(zhǔn)狀況下共有2.24L氣體生成,此時(shí)溶液中c(OH-)=0.1mol/L,溶液的pH=13。

故答案為:Fe;2Cl-+2H2OH2+Cl2+2OH- ;2.24;13。

練習(xí)冊系列答案
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(3)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實(shí)驗(yàn)直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算。

已知:①C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=akJ·mol-1,②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=bkJ·mol-1,③2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=ckJ·mol-1,298K時(shí)反應(yīng)2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)的焓變:ΔH =_______________。

(4)已知:鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng),又知,常溫下:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH1,4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH2,下面關(guān)于ΔH1、ΔH2的比較正確的是________

ΔH 1>ΔH 2 B.ΔH 1<ΔH 2 C.ΔH 1=ΔH 2 D.無法計(jì)算

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A. 研究的是t0時(shí)刻增大O2的物質(zhì)的量濃度對反應(yīng)速率的影響

B. 研究的是t0時(shí)刻通入氦氣增大體系壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響

C. 研究的是催化劑對化學(xué)平衡的影響,且甲的催化效率比乙高

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B. Fe2+、S2O32- 都是還原劑

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電池

電解池

A

H+移向Pb電極

H+移向Pb電極

B

每消耗3molPb

生成2molAl2O3

C

正極:PbO2+4H++2e=Pb2++2H2O

陽極:2Al+3H2O-6e=Al2O3+6H+

D



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