- 原电池工作原理的实验探究
- 共4125题
仔细分析如图装置，完成下面的填空。
（1）—段时间后，可能发现的现象是：甲池，Zn棒逐渐溶解，碳棒上有__________产生。与Zn棒相连的碳棒(C2)质量____________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）甲池Zn极为__________极，电极反应式：____________________________________,乙池中C1为__________极，电极反应式为：________________________________________,乙池总反应式为：________________________________________________。
正确答案
（共10分）（1）气体（或气泡）；（1分）增大（1分）
（2）负；（1分）Zn-2e-= Zn2+；(2分) 阳（1分）2 Cl--2e-= Cl2↑（2分）CuCl2
试题分析：（1）由图知甲为原电池装置，Zn作负极，碳棒作正极，碳棒上有气体产生，乙为电解池装置，与Zn棒相连的碳棒(C2)是阴极，有铜析出，质量增大；
（2）甲池Zn极为负极，电极反应式：Zn-2e-= Zn2+；乙池中C1为阳极电极反应式为：2 Cl--2e-= Cl2↑乙池实际是电解Cu Cl2总反应式为CuCl2
（2分）由铜、银和硝酸银溶液组成的原电池中，负极反应式为 ，正极反应式为 。
正确答案
（2分）负极：Cu－2e— ="=" Cu2+ 正极：2Ag++2e— ="=" 2Ag
略
分别用A、B、C、D四块金属片做如图所示实验，实验数据如下:
已知:构成两电极的金属活动性相差越大，电压表读数越大。请依据表中数据判断:
（1）_________金属可能是最强的还原剂。
（2）_________金属一定不能从硫酸铜溶液中置换出铜。
（3）若滤纸不用盐溶液浸润而改用NaOH溶液浸润，则在滤纸上能看到有蓝色沉淀析出的是_________（填字母）。金属对应的原电池的电极反应为:负极: _________，正极: _________。
正确答案
(1)C (2)B (3)B
2Cu+4OH--4e-====2Cu(OH)2
O2+2H2O+4e-====4OH-
（1）两极金属活动性相差越大，电压表读数越大，表中四个原电池，电压数值绝对值C最大，且C中电子流动方向由C→Cu，故C的还原性最强。
（2）B中电流方向应Cu←B，构成原电池后，Cu作负极，故B不会与CuSO4发生置换反应。
（3）如改用NaOH作电解质，在滤纸上能看到有蓝色沉淀，溶液中应有Cu2+生成，Cu作负极，为B。
负极:2Cu+4OH--4e-====2Cu(OH)2
正极:O2+2H2O+4e-====4OH-。
（1）Zn∣H2SO4溶液∣C原电池：负极反应
正极反应 ；电池反应
（2）H2∣KOH溶液∣O2原电池：负极反应
正极反应 ；电池反应
正确答案
略
略
分氨气是中学化学中常见的气体，其用途广泛。
（1）实验室制取氨气的化学方程式是 。
（2）工业上氨气可以由氢气和氮气合成。
①该反应的热化学方程式是 。
②简述一种检查氨气是否泄露可采用的化学方法： 。
（3）下表是当反应器中按n(N2):n(H2)=1:3投料后，在200℃、400℃、600℃下，反应达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线。
①曲线a对应的温度是 。
②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是 (填字母)。
A. 及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B. 加催化剂能加快反应速率且提高H2的平衡转化率
C. 上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=" K(Q)" >K(N)
③ M点对应的H2转化率是 。
（4）工业制硫酸的尾气中含较多的SO2，为防止污染空气，回收利用SO2，工业上常用
氨水吸收法处理尾气。
① 当氨水中所含氨的物质的量为3 mol ，吸收标准状况下44.8 L SO2时，溶液中的溶
质为 。
② (NH4)2SO3显碱性，用化学平衡原理解释 。
③ NH4HSO3显酸性。用氨水吸收SO2，当吸收液显中性时，溶液中离子浓度关系正确
的是 (填字母)。
a．c(NH4＋) = 2c(SO32－) ＋ c(HSO3－)
b．c(NH4＋)> c(SO32-)> c(H+)= c(OH-)
c．c(NH4＋)+ c(H+)= c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
（5）氨气是一种富氢燃料，可以直接用于燃料电池，下图是供氨水式燃料电池工作原理：
①氨气燃料电池的电解质溶液最好选择 (填“酸性”、“碱性”或“中性”)溶液。
②空气在进入电池装置前需要通过过滤器除去的气体是 。
③氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水，该电池的电极总反应是 ，正极的电极反应方是 。
正确答案
（1）2NH4Cl +Ca(OH)2△2NH3↑+CaCl2 +2H2O (1分)
（2）①N2(g) +3H2(g)
②将湿润的红色石蕊试纸接近容器，观察试纸是否变蓝，如果变蓝说明有氨气泄露。(或蘸取浓盐酸接近容器，观察是否有白烟生成，如果有白烟生成说明管道泄露。) (1分)
（3）① 200℃(1分) ② AC(1分) ③ 75%(1分)
（4）① (NH4)2SO3和NH4HSO3(1分)
② NH4+ + H2O
③ a b(2分)
（5）①碱性(1分 ②CO2(1分) ③ 4NH3+ 3O2= 2N2 + 6H2O (1分)
3O2 + 12e－+ 6H2O = 12OH－(1分)或 O2 + 4e－+ 2H2O = 4OH－
试题分析：（1）实验室制取氨气的化学方程式是2NH4Cl +Ca(OH)2△2NH3↑+CaCl2 +2H2O。
（2）①该反应的△H="945" kJ/mol+3×(436 kJ/mol)-6×(－391.06 kJ/mol)=－93.36 kJ/mol。
②检查氨气是否泄露有：将湿润的红色石蕊试纸接近容器，观察试纸是否变蓝，如果变蓝说明有氨气泄露。(或蘸取浓盐酸接近容器，观察是否有白烟生成，如果有白烟生成说明管道泄露。
（3）①曲线a的NH3的物质的量分数最大，而合成氨为放热反应，故对应的温度最低，是200℃。
②A.及时分离出NH3可以使平衡正向移动，可以提高H2的平衡转化率；
B. 加催化剂能加快反应速率，但不能破坏破坏，不能提高H2的平衡转化率；
C.合成氨为体积缩小的反应，压强越高平衡常数K越大，故K(M)=" K(Q)" >K(N)。
③N2(g) +3H2(g)
1 3 0
变化:1x 3x 2x
M点对应
（4）① 当氨水中所含氨的物质的量为3 mol ，吸收标准状况下44.8 L即2molSO2时，溶液中的溶
质含NH
② (NH4)2SO3显碱性，是SO
③ NH4HSO3显酸性。用氨水吸收SO2，当吸收液显中性时，
a．因为c(NH4＋)+ c(H＋)= 2c(SO32－) ＋ c(HSO3－)+ c(OH－)，中性得出c(NH4＋) = 2c(SO32－)＋ c(HSO3－)；
b．NH
c．由电荷守恒：c(NH4＋)+ c(H+)="2" c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
（5）③氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体是N2和水，即4NH3+ 3O2= 2N2 + 6H2O，正极的电极反应方是O2 + 4e－+ 2H2O = 4OH－
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