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    高中化学沪科技版(2020)选择性必修14.2原电池和化学电源同步达标检测题

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    这是一份高中化学沪科技版(2020)选择性必修14.2原电池和化学电源同步达标检测题,共12页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验题等内容,欢迎下载使用。


    一、单选题
    1.有一种纸电池只需滴上两滴水即可激活,为一个带有 LED 的闹钟供电 1 小时。如图所示,该电池的纸片上分布着氯化钠晶体,正面印有含有石墨薄片的油墨,反面印有含锌粉的油墨。以下说法错误的是
    A.石墨上发生还原反应
    B.电流从石墨经闹钟流向锌
    C.NaCl不损耗
    D.该电池有质量小、柔韧性好、可重复利用的优点
    2.锂空气电池因其比能量非常高,具有广阔应用前景。下图是一种锂空气电池的工作示意图,下列分析正确的是
    A.放电时,a电极的反应式为
    B.有机电解液可换成水溶液
    C.转移4ml电子,b电极消耗22.4L的氧气
    D.放电时,电流从a电极经外电路流回b电极
    3.我国科研工作者发明了一种高性能的水系锰基锌电池[],电池工作示意图如图,该电池工作一段时间后,的浓度增大。下列说法正确的是
    A.电极X的材料为Zn
    B.膜a、b分别为阳、阴离于交换膜
    C.正极反应式为
    D.当的物质的量增大0.1ml时,电路中转移0.4ml电子
    4.下列原电池装置图示中电子或离子流向、正极或负极等标注不正确的是
    A.AB.BC.CD.D
    5.科学家设计出质子膜H2S燃料电池,实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜H2S燃料电池的结构示意图如图所示。下列说法不正确的是
    A.该装置将化学能转化为电能
    B.电极b上发生的反应式:O2+4e-+4H+=2H2O
    C.电极a上发生的反应式:2H2S-4e-=S2↓+4H+
    D.电路中每通过4ml电子,理论上在电极a消耗44.8LH2S
    6.铜—锌原电池装置如图所示,电解质溶液为硫酸铜溶液,电池工作一段时间后,下列说法错误的是
    A.锌电极上的反应为Zn-2e-=Zn2+
    B.溶液中的SO向锌电极移动
    C.电子从锌电极经过硫酸铜溶液流向铜电极
    D.铜电极质量增加
    7.如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是
    A.H+在电池工作时向O2所在的铂电极移动
    B.电子由呼气的铂电极经外电路流向O2所在的铂电极
    C.微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量
    D.该电池的负极反应式为:CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+
    8.一种燃料电池中发生的化学反应为:在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是
    A.
    B.
    C.
    D.
    9.某原电池的总反应离子方程式为:,不能实现该反应的原电池为
    A.正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3溶液
    B.正极为Fe,负极为Zn,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
    C.正极为C,负极为Fe,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
    D.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液
    10.用选项中的电极、溶液和如图所示装置可组成原电池。下列现象或结论的叙述正确的是
    A.AB.BC.CD.D
    11.银锌纽扣电池的电池反应式为:Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag。下列说法不正确的是
    A.锌作负极,失去电子
    B.正极为Ag2O,发生还原反应
    C.电池工作时,电子从Ag2O经导线流向Zn
    D.正极的电极方程式为:Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-
    12.结合图示判断,下列叙述中,正确的是
    A.(a)和(b)中正极均被保护
    B.(a)和(b)中负极反应均是
    C.(a)和(b)中正极反应均是
    D.(a)和(b)中均向铁电极方向移动
    13.新能源汽车是国家战略产业的重要组成部分,LiFePO4电池是能源汽车关键部件之一,电池工作时的总反应为LiFePO4+6CLi1-xFePO4+LixC6。充放电时,Li+在正极材料上脱嵌或嵌入,随之在石墨中发生了LixC6的生成与解离。放电工作原理如图所示,下列说法错误的是
    A.电池工作时,负极材料质量减少0.7 g,转移0.1 ml电子
    B.放电时负极反应为LixC6-xe-=6C+xLi+
    C.放电时,Li+通过隔膜移向负极,电子由电极a沿导线流向电极b
    D.充电时,电极a与电源负极连接,电极b与电源正极连接
    14.锂离子蓄电池放电时的反应如下:Li1-xCO2+LixC6=6C+LiCO2(x<1),下列说法正确的是
    A.放电时,在电解质中由正极向负极迁移
    B.放电时,Li1-xCO2中元素的化合价不发生变化
    C.充电时,阴极电极反应式为:6C+xLi++xe—=LixC6
    D.充电时,阳极发生还原反应
    15.abcd四个金属电极,反应装置及反应现象见表,由此可判断四种金属的活动性顺序
    A.a>b>c>dB.b>c>d>aC.d>a>b>cD.a>b>d>c
    二、填空题
    16.人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要,同时废弃的电池随便丢弃也会对环境造成污染。请回答下列问题:
    (1)电子表和电子计算器中所用的是纽扣式微型银锌电池,其电极分别为Ag2O和Zn,电解质为KOH溶液,工作时电池总反应为Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2。
    ①工作时电流从_______极流向_______极(填“Ag2O”或“Zn”)。
    ②电极反应式:正极:_______,负极:_______。
    ③工作时电池正极区的pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
    (2)氢镍电池是近年来开发出来的可充电电池,它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式为H2+NiO(OH)Ni(OH)2。电池放电时,负极反应式为_______,正极反应式为_______,正极附近溶液的pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
    17.由锌片、铜片和200mL稀硫酸组成的原电池如下图所示。
    (1)原电池的负极反应是_______,正极反应是_______。
    (2)电流的方向是_______。
    (3)一段时间后,当在铜片上放出1.68 L(标准状况)气体时,H2SO4恰好消耗一半。则产生这些气体的同时,共消耗_______g锌,有_______个电子通过了导线,原硫酸的物质的量浓度是_______(设溶液体积不变)。
    三、实验题
    18.以下是有关SO2、Cl2的性质实验。
    (1)某小组设计如图所示的装置图(图中夹持和加热装置略去),分别研究SO2和Cl2的性质。
    ①若从左端分别通入SO2和Cl2,装置A中观察到的现象_______(填“相同”或“不相同”);若装置D中装的是V2O5(催化剂)。通入SO2时,打开K通入适量O2的化学反应方程式为_________。
    ②SO2通入B中,溶液颜色褪去,则该反应的离子方程式为__________ 。
    (2)某同学将足量的SO2通入一支装有氯化钡溶液的试管,未见沉淀生成,若向该试管中加入加量(填字母)_______,能产生白色沉淀。
    (3)若由元素S和O组成-2价酸根离子X,X中S和O的质量比为2∶3;当Cl2的与含X的溶液完全反应后,得澄清溶液,取少量该溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀产生。写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式___________。
    (4)某科研单位利用电化学原理用SO2来制备硫酸,装置如图,含有某种催化剂,电极为多孔的材料,能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。通入SO2的电极为____极,其电极反应式为____;电池的总反应式_______。
    19.某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。请回答下列问题:
    (1)上述实验中发生的化学反应方程式有_____________。
    (2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是__________。
    (3)实验室中现有Na2SO4溶液、MgSO4溶液、Ag2SO4溶液、K2SO4溶液共4种溶液,其中可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是_____。
    (4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有__________(答两种)。
    (5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入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。
    ①请完成此实验设计,其中V1=________,V6=________,V9=________。
    ②该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,氢气的生成速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,氢气的生成速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因______
    A
    B
    C
    D
    铅蓄电池
    锌银纽扣电池
    燃料电池
    锌铜原电池
    选项
    电极a
    电极b
    A溶液
    B溶液
    现象或结论
    A
    Cu
    Zn
    CuSO4
    ZnSO4
    一段时间后,a增加的质量与b减少的质量相等
    B
    Cu
    Zn
    稀H2SO4
    ZnSO4
    盐桥中阳离子向b极移动
    C
    Fe
    C
    NaCl
    FeCl3
    外电路电子转移方向:b→a
    D
    C
    C
    FeCl3
    KI、淀粉混合液
    若开始时只增大FeCl3溶液浓度,b极附近溶液变蓝的速度加快
    实验装置
    部分实验现象
    a极质量减小,b极质量增加
    b有气体产生,c无变化
    d极溶解,c极有气体产生
    电流计指示,导线中电流从a极流向d极
    A.氨水
    B.稀盐酸
    C.硝酸钾溶液
    D.氯化钠溶液
    项目
    A
    B
    C
    D
    E
    F
    4 ml·L-1H2SO4溶液/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
    参考答案:
    1.D
    【分析】由题干信息可知,正面石墨薄片为正极,发生的电极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-,反面上的锌粉为负极,电极反应为:Zn-2e-+4OH-=,据此分析解题。
    【详解】A.由分析可知,石墨为正极,电极反应为:O2+2e-+2H2O=4OH-,即石墨上发生还原反应,A正确;
    B.由分析可知,石墨为正极,锌粉电极为负极,故电流从石墨经闹钟流向锌,B正确;
    C.由分析可知,反应过程中NaCl仅为电解质,参与导电,并未参与反应,故NaCl不损耗,C正确;
    D.该电池有质量小、柔韧性好的优点,但由于上述反应不可逆,故不可重复利用,D错误;
    故答案为:D。
    2.A
    【分析】结合图示装置,Li失去电子为负极,则a为负极,b为正极,据此判断。
    【详解】A.放电时,图中负极为Li,根据电解液传导离子为锂离子,故电极反应为:Li-e-=Li+,A正确;
    B.Li和水反应,不能把有机电解液换成水溶液,B错误;
    C.气体未说明存在状态,无法计算,C错误;
    D.a为负极,b为正极,放电时,电流从b电极经外电路流回a电极,D错误;
    故选A。
    3.C
    【详解】A.由图中电子流动方向可知电极Y为负极,材料为Zn,电极X为正极,材料为,故A错误;
    B.一段时间后,的浓度增大说明程a、b分别为阴、阳离子交换膜,故B错误;
    C.根据总反应,锰化合价降低,则正极反应式为,故C正确;
    D.的物质的量增大0.1m时,电路中转移0.2ml电子,故D错误。
    综上所述,答案为C。
    4.C
    【详解】A.铅蓄电池中二氧化铅作正极,铅作负极,标注正确,故A不符合题意;
    B.锌银纽扣电池中锌作负极,氧化银作正极,标注正确,故B不符合题意;
    C.氢氧燃料电池中氢气作负极,是电子流出极,溶液中氢离子通过质子交换膜从左向右移动,标注错误,故C符合题意;
    D.锌铜原电池中锌作负极,铜作正极,钾离子向正极即向左移动,标注正确,故D不符合题意;
    故答案选C。
    5.D
    【详解】A.该装置是质子膜H2S燃料电池,将化学能转化为电能,A正确;
    B.正极O2得电子发生还原反应,酸性条件下,氧气得电子生成水,则电极b上发生的电极反应为:O2+4H++4e-=2H2O,故B正确;
    C.a极上硫化氢失电子生成S2和氢离子,发生氧化反应,电极反应式为:2H2S-4e-= S2+4H+,C正确;
    D.没有说明是否为标况状态,不能计算消耗H2S的体积,D错误;
    故选D。
    6.C
    【详解】A.锌的活动性强于铜,锌作负极,则锌电极上的反应为Zn-2e-=Zn2+,A正确;
    B.原电池工作时,电解质溶液中的阴离子向负极移动,故SO向锌电极移动,B正确;
    C.电子从锌电极经过导线流向铜电极,溶液不能传导电子,C错误;
    D.铜电极是正极,溶液中的铜离子在正极放电析出铜,因此铜电极质量增加,D正确;
    故选C。
    7.D
    【分析】酸性燃料电池中呼出的乙醇失去电子发生氧化反应生成乙酸,呼气所在的铂电极是负极,O2所在的铂电极是正极。
    【详解】A.在原电池中H+移向正极,即O2所在的铂电极,A正确;
    B.在原电池中,电子由负极经外电路移向正极,即由呼气的铂电极经外电路流向O2所在的铂电极,B正确;
    C.呼气中乙醇含量越高,单位时间内转移电子越多,电流越大,从而根据电流大小计算出被测气体中酒精的含量,C正确;
    D.由图可知,电子负极上乙醇失去电子生成乙酸,电极反应式为CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+,D错误;
    故答案为:D。
    8.C
    【详解】该燃料电池的总反应为2CH3OH+3O2=4H2O+2CO2①
    正极反应为O2+4H++4e-=2H2O②
    ①-②×3得:2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2+12H+,即CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+。故C正确;
    故选:C。
    9.B
    【详解】自发的氧化还原反应可以设计成原电池;根据2Fe3++Fe=3Fe2+可以判断,铁作负极发生氧化反应生成亚铁离子,比Fe活泼性弱的Cu、Ag或C棒作正极,电解质溶液中含有Fe3+在正极放电发生还原反应生成亚铁离子;锌做负极,锌会发生氧化反应生成锌离子,故B不符合题意;
    故选B。
    10.D
    【分析】原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应。
    【详解】A.电极b的电极反应为Zn-2e-=Zn2+,电极a的电极反应为Cu2++2e-=Cu,所以一段时间后,a增加的质量小于b减少的质量,A错误;
    B.由于b极上锌失电子为负极,盐桥中阴离子向b极移动,B错误;
    C.Fe做负极,C做正极,外电路电子转移方向:a→b,C错误;
    D.I-失去电子生成I2,淀粉溶液遇碘变蓝色,则b极附近溶液变蓝,若开始时增大FeCl3溶液浓度,反应速率加快,则b极附近溶液变蓝的速度加快,D正确;
    故选D。
    11.C
    【分析】该原电池Zn+Ag2O+H2O= Zn(OH)2+2Ag中,负极反应为Zn+2OH--2e-= Zn(OH)2、正极反应为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,电子由负极流向正极,以此来解答。
    【详解】A.Zn失电子发生氧化反应而作负极,故A正确;
    B.正极上Ag2O得电子发生还原反应,故B正确;
    C.原电池中电子从负极沿导线流向正极,该原电池中Zn是负极、Ag2O是正极,所以放电时电子从Zn经导线流向Ag2O极,故C错误;
    D.正极上Ag2O得电子,正极反应为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,故D正确;
    故选:C。
    12.A
    【分析】锌比铁活泼,装置(a)中锌做负极,负极反应为:Zn-2e-=Zn2+,铁做正极,溶液呈中性,发生吸氧腐蚀,正极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-;铁比铜活泼,装置 (b)中铁为负极,反应式为:Fe-2e-=Fe2+,正极为铜,电解质溶液呈酸性,所以正极的反应式为:2H++2e-=H2↑;原电池中阳离子定向移动到正极。
    【详解】A.题给装置(a)、 (b)都是原电池,活泼金属作负极,首先被腐蚀,不活泼金属作正极,被保护,选项A正确;
    B.(a)中的负极反应式为:Zn-2e-=Zn2+,而 (b)中负极是铁,反应式为:Fe-2e-=Fe2+,选项B错误;
    C.(a)溶液显中性,其电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,而 (b)溶液显酸性,电极反应式为:2H++2e-=H2↑,选项C错误;
    D.原电池中阳离子定向移动到正极,(a)中向铁电极方向移动, (b)中向铜电极方向移动,选项D错误;
    答案选A。
    13.C
    【分析】二次电池放电时是原电池,还原剂在负极失去电子发生氧化反应,正极上氧化剂得到电子发生还原反应,内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极,由图知,Li+向右侧区域移动,则电极b为原电池的正极、电极a为负极,据此回答。
    【详解】A.由题干中电池反应式、结合图示可知:放电时负极反应为:LixC6-xe-=6C+xLi+,则电池工作时,负极材料质量减少0.7 g,即产生0.1mlLi+、转移0.1 ml电子,A正确;
    B.由题干中电池反应式、结合图示可知:放电时负极反应为:LixC6-xe-=6C+xLi+,B正确;
    C.在原电池中阳离子向正极移动,C错误;
    D.据分析,放电时电极b为原电池的正极、电极a为负极,则充电时,电极a为阴极、与电源负极连接,电极b为阳极与电源正极连接,D正确;
    故选C。
    14.C
    【分析】由放电时的反应方程式可知,放电时,LixC6为蓄电池的负极,LixC6在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子和碳,Li1-xCO2为正极,在锂离子作用下Li1-xCO2在正极得到电子发生还原反应生成LiCO2,充电时,LixC6与直流电源的负极相连做电解池的阴极,Li1-xCO2与正极相连做阳极。
    【详解】A.放电时,阳离子锂离子在电解质中由负极向正极迁移,故A错误;
    B.由分析可知,放电时,Li1-xCO2为正极,在锂离子作用下Li1-xCO2在正极得到电子发生还原反应生成LiCO2,钴元素的化合价降低,故B错误;
    C.由分析可知,充电时,LixC6与直流电源的负极相连做电解池的阴极,电极反应式为6C+xLi++xe—=LixC6,故C正确;
    D.充电时,Li1-xCO2与正极相连做阳极,阳极发生氧化反应,故D错误;
    故选C。
    15.C
    【分析】由两种金属构成的原电池中,较活泼的金属作负极、较不活泼金属作正极,负极上发生失电子的氧化反应、电极溶解而使质量减小,正极上发生得电子的还原反应、电极质量增加或有气体生成,放电时电解质溶液中阴离子向负极移动,电流从正极流向负极,据此分析解答。
    【详解】a、b电极和硫酸铜溶液构成的原电池中,a极质量减小、b极质量增加,则a被氧化,金属活动性:a>b;
    b、c没有闭合回路,不能构成原电池,b极有气体产生,c极无变化,说明b较活泼,则金属活动性:b>c;
    c、d和稀硫酸构成的原电池中,d极溶解、c极有气体产生,则d发生氧化反应,金属活动性:d>c;
    a、d和稀硫酸构成的原电池中,电流从a极流向d极,则a作正极、d作负极,金属活动性d>a;
    综上,金属活动性强弱顺序是d>a>b>c;
    故答案选C。
    【点睛】本题考查原电池工作原理,把握原电池的工作原理及金属性强弱的比较方法为解答的关键,侧重分析与运用能力的考查,注意原电池电极的判定方法。
    16.(1) Ag2O Zn Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH- Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 增大
    (2) H2-e-+OH-=H2O NiO(OH)+e-+H2O=Ni(OH)2+OH- 增大
    【详解】(1)该电池中Zn失电子为负极,正极为Ag2O,故电流从Ag2O极流向Zn极;正极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-,负极的电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2;工作时电池正极区生成OH-,故正极区的pH增大;
    (2)氢镍电池放电时,负极的电极反应式为H2-e-+OH-=H2O,正极的电极反应式为NiO(OH)+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-,正极区生成OH-,故正极附近溶液的pH增大。
    17.(1) Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=H2↑
    (2)由Cu极流向Zn极
    (3) 4.875 9.03×1022 0.75 ml·L-1
    【分析】由题干图示信息可知,Zn电极是负极,电极反应为:Zn-2e-=Zn2+,Cu电极为正极,电极反应为:2H++2e-=H2↑,据此分析解题:
    【详解】(1)由分析可知,原电池的负极反应是Zn-2e-=Zn2+,正极反应是2H++2e-=H2↑,故答案为:Zn-2e-=Zn2+;2H++2e-=H2↑;
    (2)由分析可知,Zn比Cu活泼,故Zn电极为负极,Cu电极为正极,电流的方向是由正极经导线流向负极即由Cu极流向Zn极,故答案为:由Cu极流向Zn极;
    (3)产生0.075 ml H2,通过0.075×2=0.15 ml电子,消耗0.075 ml Zn和0.075 ml H2SO4.所以m(Zn)=0.075 ml×65 g·ml-1=4.875 g,N(e-)=0.15 ml×6.02×1023 ml-1=9.03×1022,c(H2SO4)==0.75 ml·L-1,故答案为:4.875;9.03×1022;0.75 ml·L-1。
    18.(1) 相同 2SO2+O22SO3 SO2+I2+2H2O=4H++2I-+SO
    (2)AC
    (3)Cl2+SO+H2O=SO+2Cl-+2H+
    (4) 负 SO2 -2e-+2 H2O= SO+4H+ 2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
    【详解】(1)二氧化硫能和有色物质反应生成无色物质,所以二氧化硫有漂白性;氯气和水反应生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能使有色物质褪色,所以若从左端分别通入SO2和Cl2,装置A中观察到的现象相同,都使品红褪色;若装置D中装的是V2O5(催化剂)。通入SO2时,打开K通入适量O2,它们会发生氧化还原反应产生SO3,该反应是可逆反应,所以反应的化学反应方程式为 2SO2+O22SO3;②SO2通入B的碘水中,二者会发生氧化还原反应而使溶液颜色褪去,则该反应的离子方程式为SO2+I2+2H2O=4H++2I-+SO;答案:相同
    ;2SO2+O22SO3;SO2+I2+2H2O=4H++2I-+SO;
    (2)将足量的SO2通入一支装有氯化钡溶液的试管,未见沉淀生成,若向该试管中加入足量试剂仍然无法观察到沉淀产生,说明不发生反应。A.氨水加入后生成亚硫酸铵,亚硫酸根和钡离子生成沉淀,A正确;B.稀盐酸加入后不反应,B错误;C.稀硝酸溶液具有强氧化性,将二氧化硫氧化成硫酸根,与钡离子生成硫酸钡沉淀,C正确;D.氯化钙溶液和二氧化硫不反应,D错误;所以说法正确的是AC,答案:AC;
    (3)若由元素S和O组成-2价酸根离子X,X中S和O的质量比为2:3,则二者的原子个数比是:1:3,该微粒是SO32-,当Cl2的与含X的溶液完全反应后,反应产生硫酸根离子积Cl-,得澄清溶液,取少量该溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色BaSO4沉淀产生。Cl2与含X的溶液反应的离子方程式是Cl2+SO+H2O=SO+2Cl-+2H+,答案:Cl2+SO+H2O=SO+2Cl-+2H+;
    (4)利用电化学原理用SO2来制备硫酸,装置如图,含有某种催化剂,电极为多孔的材料,能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。通入SO2失去电子,发生氧化反应,所以通入SO2的电极为负极,其电极反应式为SO2 -2e-+2 H2O= SO+4H+,通入空气的电极为正极,氧气获得电子,与溶液的氢离子结合形成水,所以电池的总反应式是2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。答案:负;SO2 -2e-+2 H2O= SO+4H+;2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。
    19.(1)CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
    (2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu-Zn微电池,加快了氢气产生的速率
    (3)Ag2SO4
    (4)升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等(答两种即可)
    (5) 30 10 17.5 当加入一定量的CuSO4后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积
    【详解】(1)用稀硫酸与锌制取氢气的实验中发生反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,加入少量硫酸铜后发生反应CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu;
    (2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu-Zn微电池,加快了氢气产生的速率;
    (3)可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用,即能和Zn发生置换反应生成金属单质,从而构成微电池,即只有Ag2SO4;
    (4)升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等均可以加快反应速率;
    (5)该实验目的是为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,需要控制变量,即硫酸的量相同,改变硫酸铜的量,所以V1~V5均为30mL,根据F组,总体积=30+20+0=50mL,则每一组的总体积均为50mL,故V6=50-10-30=10mL,V9=50-30-2.5=17.5mL;
    当加入一定量的CuSO4后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积,所以导致反应请其产生的速率反倒下降。
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