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12.已知:在酸性条件下发生的反应为AsO43-+2I-+2H+═AsO33-+I2+H2O,在碱性条件下发 生的反应为AsO33-+I2+2OH-═AsO43-+H2O+2I-. 设计如图装置(C1、C2均为石墨电极),分别进行下述操作:
Ⅰ.向B烧杯中逐滴加入浓盐酸,发现电流表指针发生偏转
Ⅱ.若改向B烧杯中逐滴加入40% NaOH溶液 发现电流表指针偏转方向与Ⅰ相反. 试回答下列问题:
(1)两次操作过程中指针偏转方向为什么相反?试用化学平衡移动原理解释操作Ⅰ加酸,c(H+)增大,AsO43-得电子,I- 失电子,所以C1是负极,C2是正极.操作Ⅱ加碱,c(OH-)增大,AsO33-失电子,I2得电子,此时,C1是正极,C2是负极,故发生不 同方向的反应,电子转移方向不同,即电流表指针偏转方向不同.
(2)操作Ⅰ过程中C1棒为负极,发生的电极反应为2I--2e-=I2.
(3)操作Ⅱ过程中C2棒为负极,发生的电极反应为AsO33-+2OH--2e-=AsO43-+H2O.

分析 由图可知,该装置为原电池,Ⅰ发生AsO43-+2I-+2H+?AsO33-+I2+H2O,C1棒为负极,电极反应发生2I--2e-=I2;Ⅱ发生反应AsO33-+I2+2OH-=AsO43-+2I-+H2O,C2棒为负极,电子由负极流向正极,以此来解答.

解答 解:由图可知,该装置为原电池,Ⅰ发生AsO43-+2I-+2H+=AsO33-+I2+H2O,C1棒为负极,电极反应发生2I--2e-=I2;Ⅱ发生AsO33-+I2+2OH-=AsO43-+2I-+H2O,C2棒为负极,电子由负极流向正极,
(1)因两次操作过程均能形成原电池,都是把化学能转化为电能,形成电流指针偏转因操作1中C1是负极,C2是正极;操作2中C1是正极,C2是负极,电子由负极流向正极,则指针偏转方向不同,
故答案为:操作Ⅰ加酸,c(H+)增大,AsO43-得电子,I- 失电子,所以C1是负极,C2是正极.操作Ⅱ加碱,c(OH-)增大,AsO33-失电子,I2得电子,此时,C1是正极,C2是负极.故发生不 同方向的反应,电子转移方向不同,即电流表指针偏转方向不同;
(2)C1棒为负极,电极反应发生2I--2e-=I2,故答案为:负;2I--2e-=I2;
(3)C2棒为负极,电极反应为AsO33-+2OH--2e-=AsO43-+H2O,故答案为:负;AsO33-+2OH--2e-=AsO43-+H2O.

点评 本题考查电解池和原电池,明确电解质的不同发生的电池反应不同是解答本题的关键,并熟悉原电池和电解池的工作原理来解答即可,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.下列关于元素周期表的说法,错误的是(  )
A.元素周期表是元素按原子序数大小排列而成的
B.元素原子的电子层数等于其所在周期的周期序数
C.元素原子的最外层电子数等于其所在族的族序数
D.元素周期表中共有18列,16个族

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.短周期元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大,且原子最外层电子数之和为17,X与Y是组成化合物种类最多的元素,W是地壳中含量最高的元素.下列说法正确的是(  )
A.原子半径大小顺序:r(Y)>r(Z)>r(W)>r(M)
B.由三种元素X、Z、W形成的化合物中只有共价键而无离子键
C.Z的气态氢化物比W的气态氢化物更稳定
D.分子式为Y4X8W2的物质超过10种

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

4.H2(g)+I2(g)?2HI(g)已经达到平衡状态的标志是③④⑦⑨(填序号)
①c(H2)=c(I2)=c(HI)
②c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2
③c(H2):c(I2):c(HI)不再变化
④单位时间内生成nmolH2同时生成2nmolHI
⑤单位时间内生成nmolH2同时生成nmolI2
⑥反应速率v(H2)=v(I2)=$\frac{1}{2}$v(HI)
⑦一个H-H键断裂时的同时有两个H-I键断裂
⑧温度和体积一定时,容器内压强不再变化
⑨温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化
⑩温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.两种有机物A、B分子式均为C11H12O5,A或B在稀H2SO4中加热均能生成C和D.
已知:①A、B、C、D能与NaHCO3反应;
②只有A、C能与FeCl3溶液发生显色发应,且核磁共振氢谱显示苯环上有两种不同化学环境的氢原子.
③H能使溴水褪色且不含有甲基.
④F能发生银镜反应.
D能发生如下变化:

(1)H→I的反应类型缩聚反应;D中官能团名称:羟基、羧基;
(2)C的分子式C7H6O3;
(3)G的结构简式:;
(4)B在NaOH溶液中共热,1molB可以消耗NaOH3mol;
(5)写出D→E的化学方程式:或.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下的实验装置.

(1)实验室用装置A制备SO2.某同学在实验时发现打开A的分液漏斗活塞后,漏斗中液体未流下,你认为原因可能是分液漏斗的玻璃塞没有取下来.
(2)实验室用装置E制备Cl2,其反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++2H2O+Cl2↑;若有6mol的HCl参加反应,则转移的电子总数为3×6.02×1023.
(3)停止通气后,再给B、D两个试管分别加热,两个试管中的现象分别为B:褪色的品红又恢复成红色,D:溶液没有明显变化.
(4)另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性肯定会更强.他们将制得的SO2和Cl2按1:1同时通入到品红溶液中,结果发现褪色效果并不像想象的那样.请你分析该现象的原因(用化学方程式表示)SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

4.一学习小组利用如图所示装置,对某含少量Fe的废铜屑进行铜含量的测定,并探究利用其制备硫酸铜溶液.

(1)向A中加入10g废铜屑样品,关闭弹簧夹,打开B活塞向A注入足量稀硫酸后关闭.此时装置C中发生的现象是水面下降,水顺长导管排入D中.
(2)反应进行到A中不再产生气泡时,拆除C、D装置后,为了使A中固体全部消失,
①接下来的操作是:打开弹簧夹,持续将空气通入A中.
②该过程中发生反应的离子方程式是4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;;
③为使A中固体加快溶解速率,以下方法运用合理的是abde.
a.对A装置加热     b.向A内加入少量Fe2O3     c.向A内加入少量CuO
d.增大空气通入量   e.向A内加入少量FeSO4     f.向A内加入少量H2O
(3)待A中固体全部溶解后,再继续通入一段时间空气后,关闭弹簧夹,停止通入空气.将A中溶液倒入烧杯内,加入Cu2(OH)2CO3将其调节至pH=4时,溶液中铁被完全沉淀,过滤后即得红褐色沉淀与硫酸铜溶液,此过程离子反应方程式是Cu2(OH)2CO3+H++Fe3+=2Cu2++Fe(OH)3↓+CO2↑.
(4)有同学认为,可以不用测量气体法计算废铜屑中铜的质量百分含量,其具体操作步骤可续写为:将(4)中所得红褐色沉淀洗涤、干燥、称量、计算.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.(1)(按系统命名法)命名(CH3)2CHCH2CH2OH3-甲基-1-丁醇
(2)分子式为C15H20O4; 分子式C11H16
(3)苯和苯的同系物分子组成符合通式CnH2n-6(n≥6),属于萘的同系物,则萘和萘的同系物分子组成通式CnH2n-12(n≥10)
(4)在一定条件下,某些不饱和烃分子可以自身进行加成反应,例如:CH≡CH+CH≡CH→CH≡C一CH=CH2.有机物甲的结构简式为:CH2=C(CH3)一CH2一C(CH3)3,它是由不饱和烃乙的两个分子在一定条件下自身加成而得到的.在此反应中除生成甲外,还同时得到另一种产量更多的有机物丙,其最长碳链仍为5个碳原子,丙是甲的同分异构体.
①乙的结构简式为   
②丙的结构简式为.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.碳元素是形成单质及其化合物种类最多的元素.回答下列有关问题.
(1)碳元素可形成多种不同形式的单质,下列是几种单质的结构图(如图1)

观察上述结构,判断a中碳原子的杂化方式为sp2,b对应的物质是金刚石,c是C60的分子结构模型,在每个C60分子中形成的σ键数目为90.
(2)在C60单质中,微粒之间的作用力为分子间作用力,C60能与金属钾化合生成具有超导性的K3C60,在K3C60中阴阳离子个数比为1:3,则K3C60属于离子晶体.
(3)CO是碳元素的常见氧化物,分子中C原子上有一对孤对电子,与N2互为等电子体,则CO的结构式为;写出另一与CO互为等电子体的化学式CN-.
(4)CO可以和很多过渡金属形成配合物.金属镍粉在CO气流中轻微地加热,可生成液态的Ni(CO)4,用配位键表示Ni(CO)4 的结构为;写出基态Ni原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d84s2.
(5)科学发现,C和Ni、Mg元素的原子形成的晶体也具有超导性,其晶胞的结构特点如图2,则该化合物的化学式为MgCNi3; C、Ni、Mg三种元素中,电负性最大的是C.

(6)碳的氢化物甲烷在自然界中广泛存在,其中可燃冰是有待人类开发的新能源.可燃冰是一种笼状结构,CH4分子存在于H2O分子形成的笼子中(如图3所示).两种分子中,共价键的键能H-O键>C-H键;CH4分子与H2O分子的分子量相差不大,但两种物质的熔沸点相差很大,其主要原因是H2O分子之间形成氢键.

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