Question

金屬鉻和氫氣在工業(yè)上都有重要的用途．已知：鉻能與稀硫酸反應(yīng)，生成氫氣和硫酸亞鉻（CrSO₄）．
（1）銅鉻構(gòu)成原電池如圖1，其中盛稀硫酸燒杯中的現(xiàn)象為：

 

．鹽橋中裝的是飽和KCl瓊脂溶液，下列關(guān)于此電池的說法正確的是：

 

A．鹽橋的作用是使整個裝置構(gòu)成通路、保持溶液呈電中性，凡是有鹽橋的原電池，鹽橋中均可以用飽和KCl瓊脂溶液
B．理論上1molCr溶解，鹽橋中將有2molCl^-進(jìn)入左池，2molK⁺進(jìn)入右池
C．此過程中H⁺得電子，發(fā)生氧化反應(yīng)
D．電子從鉻極通過導(dǎo)線到銅極，又通過鹽橋到轉(zhuǎn)移到左燒杯中
（2）如構(gòu)成圖2電池發(fā)現(xiàn)，銅電極上不再有圖1的現(xiàn)象，鉻電極上產(chǎn)生大量氣泡，遇空氣呈紅棕色．寫出正極電極反應(yīng)式：

 

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（3）某同學(xué)把已去掉氧化膜的鉻片直接投入氯化銅溶液時，觀察到了預(yù)料之外的現(xiàn)象：①鉻片表面上的銅沒有緊密吸附在鉻片的表面而是呈蓬松的海綿狀；②反應(yīng)一段時間后有大量氣泡逸出，且在一段時間內(nèi)氣泡越來越快，經(jīng)點燃能發(fā)出爆鳴聲，證明是氫氣．請解釋這兩種現(xiàn)象的原因

 

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Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：

分析：（1）鉻能與稀硫酸反應(yīng)，生成氫氣；
A、鹽橋中不是都可以用飽和KCl瓊脂溶液，要考慮能否與電解質(zhì)溶液反應(yīng)；
B、1molCr反應(yīng)，轉(zhuǎn)移2mol電子；
C、氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
D、鹽橋中是離子移動，無電子通過；
（2）正極上是硝酸根離子得電子生成NO，結(jié)合電荷守恒和原子守恒書寫電極反應(yīng)式；
（3）Cr能夠置換出Cu形成原電池，加快反應(yīng)速率，硫酸銅溶液水解顯酸性，與Cr反應(yīng)生成氫氣．

解答： 解：（1）鉻能與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，盛稀硫酸燒杯中在銅電極上有氣泡產(chǎn)生；
A、鹽橋中不是都可以用飽和KCl瓊脂溶液，若電解質(zhì)溶液為硝酸銀溶液時，會生成沉淀，故A錯誤；
B、1molCr反應(yīng)，轉(zhuǎn)移2mol電子，為保持電荷守恒，鹽橋中將有2molCl^-進(jìn)入左池，2molK⁺進(jìn)入右池，故B正確；
C、氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故C錯誤；
D、鹽橋中是離子移動，無電子通過，故D錯誤；
故答案為：銅電極上有氣泡產(chǎn)生；B；
（2）正極上是硝酸根離子得電子生成NO，有氫離子參與反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：4H⁺+NO₃^-+3e^-=NO↑+2H₂O，故答案為：4H⁺+NO₃^-+3e^-=NO↑+2H₂O；
（3）①硫酸銅溶液中因為銅離子水解使溶液顯酸性，氫離子與Cr反應(yīng)生成氫氣，氣泡使銅疏松；Cr能夠與硫酸銅溶液反應(yīng)置換出Cu，形成了鉻銅原電池，加快了反應(yīng)速率，所以產(chǎn)生氣體越來越快，
故答案為：銅離子水解使溶液顯酸性，氫離子與Cr反應(yīng)生成氫氣，氣泡使銅疏松；形成了鉻銅原電池，加快了反應(yīng)速率，所以產(chǎn)生氣體氣體速率加快．

點評：本題考查了原電池原理、鹽橋原理、電極反應(yīng)式書寫、鹽類水解等等，題目難度較大，注意電解質(zhì)溶液中無電子的移動．