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某课外小组分别用如图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。 请回答: Ⅰ.用图...

某课外小组分别用如图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。

请回答:

Ⅰ.用图 1 所示装置进行第一组实验。

1)在保证电极反应不变的情况下,不能替代 Cu 作电极的是__(填字母序号)。

A   B 石墨 C   D

2N 极发生反应的电极反应式为__

Ⅱ.用图 2 所示装置进行第二组实验。实验过程中,观察到与第一组实验不同的现象:两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清。 查阅资料得知,高铁酸根离子(FeO42-)在溶液中呈紫红色。

3)电解过程中,X 极区溶液的 pH__(填增大”“减小不变)。

4)电解过程中,Y 极发生的电极反应之一为 Fe6e+8OH= FeO42-+4H2O 若在 X 极收集到672 mL 气体,在 Y 极收集到 168 mL 气体(均已折算为标准状况时气体体积),则 Y 电极(铁电极)质量减少____g

5)在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为 2K2FeO4+3Z=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,该电池正极发生的反应的电极反应式为__

 

A 2H++2e-=H2↑(或2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣) 增大 0.28 FeO42-+6e﹣+5H2O=Fe2O3+10OH﹣ 【解析】 Ⅰ图1中,左边装置是原电池,较活泼的金属锌作负极,较不活泼的金属铜作正极,如果要找电极材料代替铜,所找材料必须是不如锌活泼的金属或导电的非金属,M是阳极,N是阴极,电解池中阴极上阳离子得电子发生还原反应,原电池放电时,阴离子向负极移动; Ⅱ该电解池中,阳极材料是活泼金属,则电解池工作时,阳极上铁失电子发生氧化反应,同时氢氧根离子失电子生成氧气,阴极上氢离子得电子发生还原反应,根据阴阳极上转移电子数相等计算铁反应的质量,在碱性锌电池中,正极上得电子发生还原反应。 (1)在保证电极反应不变的情况下,仍然是锌作负极,则正极材料必须是不如锌活泼的金属或导电的非金属,铝是比锌活泼的金属,所以不能代替铜,故选A; (2)N电极连接原电池负极,所以是电解池阴极,阴极上氢离子得电子发生还原反应,电极反应式为:2H++2e-=H2↑(或2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣); (3)电解过程中,阴极上氢离子放电生成氢气,则阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子溶液,溶液呈碱性,溶液的pH增大,故答案为增大; (4)X电极上析出的是氢气,Y电极上析出的是氧气,且Y电极失电子进入溶液,设铁质量减少为xg,根据转移电子数相等得,x=0.28,即铁质量减少0.28g; (5)正极上高铁酸根离子得电子发生还原反应,反应方程式为FeO42-+6e﹣+5H2O=Fe2O3+10OH﹣。
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研究小组设计用含氯的有机物A合成棉织物免烫抗皱整理剂M的路线如下(部分反应试剂和条件未注明)

已知:①E的分子式为C5H8O4,能发生水解反应,核磁共振氢谱显示E分子内有2种不同化学环境的氢原子,其个数比为3∶1

(RR′R″代表相同或不相同的烃基)

(1)A分子中的含氧官能团的名称是________________

(2)D→E反应的化学方程式是____________

(3)A→B反应所需的试剂是________________

(4)G→H反应的化学方程式是____________

(5)已知1 mol E2 mol J反应生成1 mol M,则M的结构简式是________

(6)E的同分异构体有下列性质:能与NaHCO3反应生成CO2能发生水解反应,且水解产物之一能发生银镜反应,则该同分异构体共有________种,其中任意1种的结构简式是________

(7)J可合成高分子化合物,该高分子化合物的结构简式是________

 

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(2)无机非金属材料中,用于电子工业的高纯碳酸钙、高纯氧化钙生产流程如下:

请回答下列问题:

①硝酸钙与碳酸铵在溶液中反应,其基本反应类型为_______

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③生产高纯碳酸钙时,选择“220℃恒温干燥而不选择灼烧的原因是_______

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(3)有机高分子材料玉米塑料,因其可降解被广泛用来替代一次性泡沫塑料,玉米塑料的使用可减少_______污染,20世纪30年代,尼龙因其抽成细丝极像蚕丝而被推向世界,生活中可采用______方法区分尼龙和蚕丝。

 

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实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNm)的分子组成,取W  g该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成二氧化碳、水和氮气,按图所示装置进行实验。

回答下列问题:

1)实验开始时,首先通入一段时间的氧气,其理由是_________

2)以上装置中需要加热的仪器有_________(填写字母),操作时应先点燃_________处的酒精灯;

3A装置中发生反应的化学方程式是_________

4D装置的作用是_________

5)读取氮气的体积时,应注意:①_________;②_________

6)实验中测得氮气的体积为V  mL(标准状况),为确定此氨基酸的分子式,还需要的有关数据有_________(填编号)

A.生成二氧化碳气体的质量 B.生成水的质量

C.通入氧气的体积  D.氨基酸的相对分子质量

 

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有甲、乙两位学生利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人都使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6mol·L-1硫酸溶液中,乙同学将电极放入6mol·L-1的氢氧化钠溶液中,如图所示。

1)写出甲池中正极的电极反应式__

2)写出乙池中负极的电极反应式__

3)写出乙池中总反应的离子方程式__

4)如果甲与乙同学均认为构成原电池的电极材料如果都是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼,则甲会判断出__活动性更强,而乙会判断出__活动性更强(填写元素符号)

5)由此实验,可得到如下哪些结论正确________

A.利用原电池反应判断金属活动顺序时应注意选择合适的介质

B.镁的金属性不一定比铝的金属性强

C.该实验说明金属活动顺序已过时,已没有实用价值

D.该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大,因此应具体问题具体分析

6)上述实验也反过来证明了直接利用金属活动顺序判断原电池中的正负极这种做法__(可靠或不可靠)。如不可靠,请你提出另一个判断原电池正负极的可行实验方案__(如可靠,此空可不填)

 

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下列关于有机化合物的说法正确的是(  )

A.乙醇是一种可再生能源

B.汽油、柴油和植物都是碳氢化合物

C.苯能使酸性的KMnO4溶液褪色

D.甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到

 

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