某化学兴趣小组的几位同学探究原电池原理的应用时，做了如下的实验： Ⅰ.原电池原理...

某化学兴趣小组的几位同学探究原电池原理的应用时，做了如下的实验：

Ⅰ.原电池原理判断金属的活泼性

(1)实验前，甲同学认为“构成原电池的负极总是较活泼的金属材料”，根据他的判断，两个装置中的Al是________极；实际实验时发现两个装置中的电流表偏转方向不同，则以下的判断正确的是__________

A.利用原电池反应判断金属活动性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性顺序已过时，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，故应具体问题具体分析

(2)乙同学设计了如图的实验装置，并测量和绘制了原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化曲线，则图中0~t1阶段，负极材料是______，正极的电极反应式是____________，t1后，外电路中电流方向发生改变，其原因是___________

Ⅱ.原电池原理改变化学反应速率

(3)丙同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4四种溶液，可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是________________。

(4)丁同学进一步研究硫酸铜用量的多少对反应速率的具体影响，设计了如下一系列实验，将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需的时间。

	A	B	C	D	E	F
4mol/LH2SO4/mL	30	V1	V2	V3	V4	V5
饱和CuSO4溶液/mL	0	0.5	2.5	5	V6	20
H2O/mL	V7	V8	V9	V10	10	0

则实验中V1＝________，V6＝________，V9＝________；实验中有的需要加入一定体积的水，其作用是_________；实验结果发现：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_________。

正 AD Al 2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O 开始时Al比Cu活泼，Al作负极，Al在浓硝酸中钝化，表面形成致密的氧化膜后阻止了铝与硝酸的反应，装置中反应转变为铜和浓硝酸的反应，此时铜作负极，铝片作正极，故电流方向发生改变 Ag2SO4 30 10 17.5 确保所有实验中溶液总体积相等，有效控制变量，只研究CuSO4浓度对反应速率的影响当加入过量的CuSO4溶液后，生成的单质Cu会大量沉积在Zn的表面，减小了Zn与溶液的反应接触面积，反应速率下降【解析】 Ⅰ.(1)实际发生自发性氧化还原反应的物质，前一装置中金属与氢离子反应，而后一装置中是铝与碱溶液反应，两者发生的反应不同； (2)乙同学设计的实验装置，铝、铜、浓硝酸构成的原电池，根据测量和绘制原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化曲线，电流先减小，且电流方向改变，后由小变大，开始时Al比Cu活泼，Al作负极，Al在浓硝酸中钝化，表面形成致密的氧化膜后阻止了铝与硝酸的反应，装置中反应转变为铜和浓硝酸的反应，此时铜作负极，铝片作正极，故电流方向发生改变； (3)Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4四种溶液，锌能将Ag2SO4中的银置换出来，银、锌、硫酸构成原电池加快反应速率； (4)要对比试验效果，那么除了反应的物质的量不一样以外，要保证其它条件相同，而且是探究硫酸铜量的影响，那么每组硫酸的量要保持相同，六组反应的总体积也应该相同。A组中硫酸为30mL，那么其它组硫酸量也都为30mL。而硫酸铜溶液和水的总量应相同，F组中硫酸铜20mL，水为0，那么总量为20mL，所以V6=10mL，V9=17.5mL，V1=30mL；当加入过量的CuSO4溶液后，生成的单质Cu会大量沉积在Zn的表面，减小了Zn与溶液的反应接触面积，反应速率下降。 Ⅰ.(1)实验前，甲同学认为“构成原电池的负极总是较活泼的金属材料”，根据他的判断，铝活泼性比镁弱，两个装置中的Al是正极；实际实验时发现两个装置中的电流表偏转方向不同： A．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质，注意实际发生自发性氧化还原反应的物质，前一装置中金属与氢离子反应，而后一装置中是铝与碱溶液反应，两者发生的反应不同，故A正确； B．镁的金属性一定比铝的金属性强，故B错误； C．两实验的反应实质不同，不能得出：“金属活动性顺序已过时，已没有实用价值”的结论，故C错误； D．该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件影响较大，故应具体问题具体分析，故D正确；故答案为：正；AD； (2)乙同学设计的实验装置，根据测量和绘制原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化曲线，电流先减小，且电流方向改变，后由小变大，则图中0~t1阶段，铝比铜还原性强，铝先与硝酸反应，还原剂是铝，负极材料是Al，正极硝酸根离子得电子发生还原反应，正极的电极反应式是2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O，t1后，外电路中电流方向发生改变，其原因是开始时Al比Cu活泼，Al作负极，Al在浓硝酸中钝化，表面形成致密的氧化膜后阻止了铝与硝酸的反应，装置中反应转变为铜和浓硝酸的反应，此时铜作负极，铝片作正极，故电流方向发生改变; 故答案为：Al；2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O；开始时Al比Cu活泼，Al作负极，Al在浓硝酸中钝化，表面形成致密的氧化膜后阻止了铝与硝酸的反应，装置中反应转变为铜和浓硝酸的反应，此时铜作负极，铝片作正极，故电流方向发生改变； Ⅱ.(3)Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4四种溶液，锌能将Ag2SO4中的银置换出来，银、锌、硫酸构成原电池加快反应速率，可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是Ag2SO4。故答案为：Ag2SO4； (4)要对比试验效果，那么除了反应的物质的量不一样以外，要保证其它条件相同，而且是探究硫酸铜量的影响，那么每组硫酸的量要保持相同，六组反应的总体积也应该相同。A组中硫酸为30mL，那么其它组硫酸量也都为30mL。而硫酸铜溶液和水的总量应相同，F组中硫酸铜20mL，水为0，那么总量为20mL，所以V6=10mL，V9=17.5mL，V1=30mL，各量如表： A B C D E F 4mol/LH2SO4/mL 30 V1 30 V2 30 V3 30 V4 30 V5 30 饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 10 20 H2O/mL V7 20 V8 19.5 V9 17.5 V10 15 10 0 则实验中V1＝30，V6＝10，V9＝17.5；实验中有的需要加入一定体积的水，其作用是确保所有实验中溶液总体积相等，有效控制变量，只研究CuSO4浓度对反应速率的影响；实验结果发现：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CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。氢气生成速率下降的主要原因当加入过量的CuSO4溶液后，生成的单质Cu会大量沉积在Zn的表面，减小了Zn与溶液的反应接触面积，反应速率下降。故答案为：30；10；17.5；确保所有实验中溶液总体积相等，有效控制变量，只研究CuSO4浓度对反应速率的影响；当加入过量的CuSO4溶液后，生成的单质Cu会大量沉积在Zn的表面，减小了Zn与溶液的反应接触面积，反应速率下降。

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考点分析：

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为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如图几套实验装置：

(1)上述3个装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是______。

(2)某同学选用装置A进行实验实验前U形管里液面左右相平，在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是_______，说明该反应属于______(填“吸热”或“放热”)反应，反应中断裂旧键吸收的能量比形成新键释放的能量_______(填“多”或“少”)

(3)为探究固体M溶于水的热效应，选择装置B进行实验(反应在甲中进行)。

①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是_______；

②若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，则M可能是_________

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短周期主族元素W、X、Y、Z、M、N、Q原子序数依次增大，元素W的一种核素的中子数为0，X的原子最外层电子数是次外层的2倍，X与M同主族，Z与N同主族，Z2－电子层结构与氖原子相同。

(1)M在元素周期表中的位置是______。

(2)化合物p由W、X、Y、N四种元素组成。已知向p溶液中加入FeCl3溶液，溶液变血红色；向p溶液中加入NaOH溶液并加热，可放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。p的化学式为______。

(3)由X、Y、Z三种元素可组成摩尔质量为84 g·mol－1的物质q，且q分子中三种元素的原子个数之比为1：1：1。已知q分子中各原子均达到8电子稳定结构，且分子中不含双键，但含极性键和非极性键，q分子的结构式为______。

(4)(XY)2的性质与单质Q2相似，(XY)2与NaOH溶液常温下反应的离子方程式为______。

(5)常温下，1 mol Z3能与Y的最简单氢化物反应，生成一种常见的含氧酸盐和1 mol Z2，该反应的化学方程式为______。

(6)Z元素与除M外的其余五种元素间两两形成的化合物都不止一种，写出符合下列条件的化合物分子式_____

①Z与其它原子的个数比为2：1；

②分子中电子总数为奇数

(7)用如图的装置，既可设计比较X、M、N非金属性强弱的实验，也可设计比较N、Q非金属性强弱的实验。若用强酸制弱酸的原理比较X、M、N非金属性强弱，则A装置中发生反应的化学方程式是_______；若用氧化还原反应原理比较N、Q非金属性强弱，则B装置中发生反应的离子方程式是________(此空供选用的实验试剂有：KMnO4固体、MnO2固体、稀盐酸、浓盐酸、Na2S溶液、Na2SO3溶液、NaOH溶液)。