當(dāng)前位置： 2021-2022學(xué)年北京市首師大附屬麗澤中學(xué)高二（上）期末化學(xué)試卷> 試題詳情

某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕類型的影響因素，將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞（如圖1）。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時(shí)測(cè)量容器中的壓強(qiáng)變化。
（1）請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表（表中不要留空格）：

編號(hào) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/td> 碳粉/g 鐵粉/g 醋酸/%

① 為以下實(shí)驗(yàn)作參照 0.5 2.0 90.0

② 醋酸濃度的影響 0.5 36.0

③ 0.2 2.0 90.0

（2）編號(hào)①實(shí)驗(yàn)測(cè)得容器中壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖2．t₂時(shí)，容器中壓強(qiáng)明顯小于起始?jí)簭?qiáng)，其原因是鐵發(fā)生了
吸氧
吸氧
腐蝕，請(qǐng)?jiān)趫D3中用箭頭標(biāo)出發(fā)生該腐蝕時(shí)電子流動(dòng)方向
；此時(shí)，碳粉表面發(fā)生了
還原
還原
（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)，其電極反應(yīng)式是
O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-
O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-
。

（3）該小組對(duì)圖2中0-t₁時(shí)壓強(qiáng)變大的原因提出了如下假設(shè)，請(qǐng)你完成假設(shè)二：假設(shè)一：發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體；
假設(shè)二：
反應(yīng)放熱使錐形瓶?jī)?nèi)溫度升高
反應(yīng)放熱使錐形瓶?jī)?nèi)溫度升高
；
…
（4）為驗(yàn)證假設(shè)一，某同學(xué)設(shè)計(jì)了檢驗(yàn)收集的氣體中是否含有H₂的方案，請(qǐng)你再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證假設(shè)一，寫出實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論。

【考點(diǎn)】探究原電池及其工作原理．

【答案】吸氧；菁優(yōu)網(wǎng)

；還原；O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；反應(yīng)放熱使錐形瓶?jī)?nèi)溫度升高

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：398引用：7難度：0.1

相似題

1．實(shí)驗(yàn)小組探究鋁片做電極材料時(shí)的原電池反應(yīng)，設(shè)計(jì)下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄。
【實(shí)驗(yàn)1】

裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

左側(cè)裝置電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，燈泡亮
右側(cè)裝置電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，鎂條、鋁條表面產(chǎn)生無色氣泡

（1）實(shí)驗(yàn)1中，電解質(zhì)溶液為鹽酸，鎂條做原電池的

極。
【實(shí)驗(yàn)2】將實(shí)驗(yàn)1中的電解質(zhì)溶液換為NaOH溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2。
（2）該小組同學(xué)認(rèn)為，此時(shí)原電池的總反應(yīng)為2Al+2NaOH+6H₂O=2Na[Al（OH）₄]+3H₂↑，據(jù)此推測(cè)應(yīng)該出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為

。
實(shí)驗(yàn)2實(shí)際獲得的現(xiàn)象如下：

裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

ⅰ.電流計(jì)指針迅速向右偏轉(zhuǎn)，鎂條表面無氣泡，鋁條表面有氣泡
ⅱ.電流計(jì)指針逐漸向零刻度恢復(fù)，經(jīng)零刻度后繼續(xù)向左偏轉(zhuǎn)。鎂條表面開始時(shí)無明顯現(xiàn)象，一段時(shí)間后有少量氣泡逸出，鋁條表面持續(xù)有氣泡逸出

（3）ⅰ中鋁條表面放電的物質(zhì)是溶解在溶液中的O₂，則該電極反應(yīng)式為

。
（4）ⅱ中“電流計(jì)指針逐漸向零刻度恢復(fù)”的原因是

。
【實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4】
為了排除Mg條的干擾，同學(xué)們重新設(shè)計(jì)裝置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4，獲得的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：

編號(hào) 裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)3 電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)。鋁條表面有氣泡逸出，銅片沒有明顯現(xiàn)象；約10分鐘后，銅片表面有少量氣泡產(chǎn)生，鋁條表面氣泡略有減少。

實(shí)驗(yàn)4
煮沸冷卻后的溶液電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)。鋁條表面有氣泡逸出，銅片沒有明顯現(xiàn)象：約3分鐘后，銅片表面有少量氣泡產(chǎn)生，鋁條表面氣泡略有減少。

（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4可獲得的正確推論是

（填字母序號(hào)）。
A．上述兩裝置中，開始時(shí)銅片表面得電子的物質(zhì)是O₂
B．銅片表面開始產(chǎn)生氣泡的時(shí)間長(zhǎng)短與溶液中溶解氧的多少有關(guān)
C．銅片表面產(chǎn)生的氣泡為H₂
D．由“鋁條表面氣泡略有減少”能推測(cè)H⁺在銅片表面得電子
（6）由實(shí)驗(yàn)1～實(shí)驗(yàn)4可推知，鋁片做電極材料時(shí)的原電池反應(yīng)與

等因素有關(guān)。

發(fā)布：2024/9/20 0:0:11組卷：70引用：3難度：0.5

解析

2．某化學(xué)興趣小組為了探索Al電極在原電池中的作用，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如表。

編號(hào) 電極材料電解質(zhì)溶液電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向

① Mg　Al 稀鹽酸偏向Al

② Al　Cu 稀鹽酸偏向Cu

③ Mg　Al NaOH溶液偏向Mg

根據(jù)如表中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象完成下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)1、2的Al所作的電極是否相同？

，由此說明在原電池中金屬鋁作正極還是負(fù)極與

有關(guān)。
（2）寫出實(shí)驗(yàn)2中的電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)方程式。

鋁電極

銅電極

電池總反應(yīng)

（3）實(shí)驗(yàn)3中的鋁作正極還是負(fù)極？

，為什么？

。
（4）實(shí)驗(yàn)3的結(jié)果引起了興趣小組的重視，他們以Al、Zn為電極材料，濃硝酸為電解質(zhì)溶液組成了一套裝置，請(qǐng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)3的結(jié)果推斷電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向應(yīng)為

，原因是

。
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)：在原電池中金屬鋁作正極還是負(fù)極受到哪些因素的影響？

。

發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：20引用：1難度：0.5

解析

3．總電能在生產(chǎn)、生活中起著十分重要的作用。某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)利用已經(jīng)學(xué)習(xí)的氧化還原反應(yīng)知識(shí)與電流的產(chǎn)生進(jìn)行探究。
（1）【引發(fā)思考】氧化還原反應(yīng)的發(fā)生的本質(zhì)是

。
（2）【提出問題】可否讓氧化還原反應(yīng)中某些帶電粒子的移動(dòng)產(chǎn)生電流？
【查閱資料】
①導(dǎo)線中的電流是由于電子的定向移動(dòng)產(chǎn)生的。
②2019版人教版化學(xué)教材必修二P36有下描述：利用反應(yīng)Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑（用單線橋分析此反應(yīng)并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目：

）。通過如圖1特定裝置使氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)分別在兩個(gè)不同的區(qū)域進(jìn)行，可以使電子通過導(dǎo)體發(fā)生定向移動(dòng)，形成電流。
（3）如圖1所示，插入稀硫酸的鋅片和銅片用導(dǎo)線連接時(shí)，由于鋅比銅活潑，與稀硫酸作用容易失去電子，被氧化成鋅離子而進(jìn)入溶液；鋅片區(qū)域：（氧化反應(yīng)）Zn-2e^-=Zn²⁺；電子由鋅片通過導(dǎo)線流向銅片，溶液中的氫離子從銅片獲得電子，被還原成氫原子，氫原子結(jié)合成氫分子從銅片上放出：銅片區(qū)域：（還原反應(yīng)）

。

（4）【實(shí)驗(yàn)探究】利用鐵和硫酸銅溶液的反應(yīng)（Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu）產(chǎn)生電流。
第一步：按圖2裝置組成實(shí)驗(yàn)裝置，用導(dǎo)線將銅片與電流表紅色接線柱相連接，用導(dǎo)線將

片與電流表黑色接線柱相連接；

第二步：向燒杯中加入硫酸銅溶液；
第三步：觀察到電流表指針偏轉(zhuǎn)，

片逐漸溶解，溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)?

色。
（5）【交流反思】?jī)蓚€(gè)金屬片區(qū)域發(fā)生的反應(yīng)式分別為①（氧化反應(yīng)）：

，②（還原反應(yīng)）：

。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：23引用：1難度：0.7
解析

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編號(hào)	實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/td>	碳粉/g	鐵粉/g	醋酸/%
①	為以下實(shí)驗(yàn)作參照	0.5	2.0	90.0
②	醋酸濃度的影響	0.5		36.0
③		0.2	2.0	90.0

裝置	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
	左側(cè)裝置電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，燈泡亮右側(cè)裝置電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，鎂條、鋁條表面產(chǎn)生無色氣泡

裝置	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
	ⅰ.電流計(jì)指針迅速向右偏轉(zhuǎn)，鎂條表面無氣泡，鋁條表面有氣泡 ⅱ.電流計(jì)指針逐漸向零刻度恢復(fù)，經(jīng)零刻度后繼續(xù)向左偏轉(zhuǎn)。鎂條表面開始時(shí)無明顯現(xiàn)象，一段時(shí)間后有少量氣泡逸出，鋁條表面持續(xù)有氣泡逸出

編號(hào)	電極材料	電解質(zhì)溶液	電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向
①	Mg　Al	稀鹽酸	偏向Al
②	Al　Cu	稀鹽酸	偏向Cu
③	Mg　Al	NaOH溶液	偏向Mg