【題目】某學習小組設計如下裝置進行原電池原理的探究。一段時間后取出銅棒洗凈,發(fā)現(xiàn)浸泡在稀硝酸銅溶液中銅棒變細,濃硝酸銅溶液中銅棒變粗。對該實驗的說法正確的是
A.處于稀硝酸中的銅棒為電池的正極,電極反應為:Cu2+ +2e- =Cu
B.該裝置可以實現(xiàn)“零能耗”鍍銅
C.配置上述試驗所用硝酸銅溶液應加入適量的硝酸溶液使銅棒溶解
D.銅棒上部電勢高,下部電勢低
【答案】B
【解析】
原電池,負極發(fā)生氧化反應,正極發(fā)生還原反應,正極電勢比負極電勢高。題意中,說明稀硝酸銅中銅作負極,銅變成銅離子進入溶液,下層濃硝酸銅中發(fā)生還原反應,銅離子得電子變成銅析出。
A. 題意中稀硝酸銅溶液中銅棒變細,濃硝酸銅溶液中銅棒變粗,說明稀硝酸銅中銅作負極,銅變成銅離子進入溶液,電極反應為: Cu -2e- = Cu2+;A項錯誤;
B. 稀硝酸銅溶液中銅棒變細,濃硝酸銅溶液中銅棒變粗,這樣該裝置可以實現(xiàn)“零能耗”鍍銅,B項正確;
C. 配置上述試驗所用硝酸銅溶液若加如硝酸,硝酸會與銅電極反應,不發(fā)生題目中的電化學,C項錯誤;
D. 銅棒上部為負極,電勢低,下部為正極,電勢高,D項錯誤。
答案選B。
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【題目】下列圖像分別表示有關反應的反應過程與能量變化的關系
據(jù)此判斷下列說法中正確的是( )
A. CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH>0
B. 金剛石比石墨穩(wěn)定
C. S(g)+O2(g)===SO2(g)ΔH1 , S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH2。則ΔH1>ΔH2
D. 石墨轉變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻?/span>
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【題目】如圖是生產水煤氣的反應:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)能量變化圖,由圖可判斷下列說法正確的是
A.容器內充入1molCO、1molH2后充分反應,放出(b-a)kJ的熱量
B.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=-(b-a) kJ·mol -1
C.該反應過程中既有能量的吸收又有能量的釋放
D.加入催化劑可以減小(b-a)的值,從而提高反應速率
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【題目】有X、Y、Z三種元素,其中:X的負價陰離子核外電子排布和氙原子的核外電子排布相同;Y有兩種氧化物,其水溶液呈強堿性,在Y的兩種氧化物中,Y的質量分數(shù)分別是74.19%和58.79%,這兩種氧化物的摩爾質量分別是62g/mol和78g/mol。在X和Y化合生成物的水溶液中滴入Z單質的水溶液,溶液由無色變?yōu)樯铧S色。Z和X在同一主族,相差2個周期。試回答:
(1)寫出三種元素的名稱:X_________,Y________,Z_________ 。
(2)兩種氧化物分別為_________和___________。
(3)Z的單質溶于水,滴加到X和Y形成的化合物的水溶液中,其離子方程式為(并標明電子轉移方向和數(shù)目)_________
(4)X與Y形成的化合物比Z與Y 形成的化合物熔點:________(“高”或“低”)其原因是________
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【題目】化學反應原理對于研究化學物質有十分重要的意義。
(1)已知次磷酸(H3PO2,一元中強酸)和亞磷酸(H3PO3,結構式為,二元中強酸)均是重要的精細化工產品。
①寫出次磷酸的結構式:_____________________________________。
②已知某溫度下0.01 mol·L-1的NaOH溶液pH=10,將該NaOH溶液與等濃度等體積的次磷酸溶液混合,混合后溶液pH=7,則此時c(OH-)—c(H3PO2)=___________。(用具體數(shù)值表示)
(2)實驗室配制FeCl3溶液時,需要將FeCl3固體溶解在較濃的鹽酸中,其原因是_______________________________________________________(用離子方程式和必要的文字說明)。
已知25℃時,Fe(OH)3的Ksp=4.0×10-38,配制100ml 5 mol·L-1的FeCl3溶液,至少需要加入_______mL 2 mol·L-1的鹽酸(忽略加入鹽酸的體積)。
(3)工業(yè)廢水中的Cr2O72-對生態(tài)系統(tǒng)有很大損害。常用的處理方法有兩種。
①還原沉淀法:Cr2O72-Cr3+Cr(OH)3。常溫下,要使Cr3+沉淀完全,溶液的pH應調至________。(已知Cr(OH)3的Ksp=10-32)
②電解法:用鐵和石墨做電極,電解產生的還原劑將Cr2O72-還原成Cr3+,最終產生Cr(OH)3沉淀。若有1mol Cr2O72-被還原,理論上導線中通過___________mol電子。
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【題目】甲烷作為天然氣、頁巖氣、可燃冰的主要成分,擁有最穩(wěn)定的烷烴分子結構,具有高度的四面體對稱性,極難在溫和的條件下對其活化。因此,甲烷的選擇活化和定向轉化一直是世界性的難題。我國科學家經過長達6年的努力,研制成功一系列石墨烯限域的3d過渡金屬中心(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)催化劑材料,在室溫條件下以H2O2為氧化劑直接將甲烷氧化成C1(只含一個C原子)含氧化合物,被業(yè)內認為是甲烷化學領域的重要突破。請回答下列問題:
(1)Cu原子基態(tài)原子的外圍電子排布式為____________。
(2)石墨烯限域單原子鐵能活化CH4分子中的C-H鍵,導致C與H之間的作用力_____(減弱”或“不變”)。鐵晶體中粒子之間作用力類型是__________________。
(3)常溫下,H2O2氧化CH4生成CH3OH、HCHO、 HCOOH等。
①它們的沸點分別為64.7、-195℃、100.8℃,其主要原因是_________________;
②CH4 和HCHO比較,鍵角較大的是_________,主要原因是_____________。
(4)配離子的顏色與d-d電子躍遷的分裂能大小有關,1個電子從較低的d軌道躍遷到較高能量的軌道所需的能量為的分裂能,用符號△表示。分裂能△[Co(H2O)62+]_____________△[Co(H2O)63+](填“>”“<”或“=”),理由是_________________。
(5)鈷晶胞和白銅(銅鎳合金)晶胞分別如圖1、圖2所示。
①鈷晶胞堆積方式的名稱為____________;
②已知白銅晶胞的密度為dg·cm-3 ,NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。圖2晶胞中兩個面心上銅原子最短核間距為_____________pm(列出計算式)。
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【題目】已知pC=-lgc;Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20和Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,測得兩種金屬離子的PC與pH的變化關系如下圖所示。下列說法正確的是
A. 加入氨水調節(jié)pH可除去MgS04溶液中的CuSO4雜質
B. pH調到Q點則Mg2+和Cu2+都已沉淀完全
C. 在濃度均為1mo/LCuSO4和MgS04的混合溶液中,存在c(Cu2+)+c(Mg2+)>c(S042-)
D. L1代表pC(Cu2+)隨pH變化,L2代表pC(Mg2+)隨pH變化
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【題目】銅鋅原電池裝置(見圖),下列分析正確的是( )
A. 一段時間后兩燒杯中c(Zn2+)、c(Cu2+)均減小
B. 原電池工作時,Cu電極流出電子,發(fā)生反應:Cu-2e-===Cu2+
C. 原電池工作時,Zn電極發(fā)生還原反應:Zn2++2e-===Zn
D. 原電池工作時的總反應為Zn+Cu2+===Zn2++Cu
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【題目】實驗研究發(fā)現(xiàn),硝酸發(fā)生氧化還原反應時,硝酸的濃度越稀,對應還原產物中氮元素的化合價越低,F(xiàn)有一定量鋁粉和鐵粉的混合物與一定體積某濃度的稀硝酸充分反應,反應過程中無氣體放出。在反應結束后的溶液中,逐滴加入5 mol·L-1的NaOH溶液,所加NaOH溶液的體積(mL)與產生的沉淀的物質的量關系如下圖所示:
(1)B與A的差值為________mol。
(2)C點對應的溶液體積為________mL。
(3)原硝酸溶液中含硝酸的物質的量為________mol。
(4)鋁粉和鐵粉的混合物中鋁粉與鐵粉的物質的量之比為_______________。
(5)寫出鋁與該濃度硝酸反應的離子方程式_______________________。
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