- 原电池工作原理的实验探究
- 共4125题
(27分)（1）现有如下两个反应：①NaOH + HCl =" NaCl" + H2O;②Fe +H2SO4 = FeSO4 + H2 ↑
两反应中为放热反应的是 ，能设计成原电池的是 。（填序号）
（2）根据下图填空①电子从 片流出，溶液中H+向 片移动。
② 正极的现象是 ，发生 反应（填写“氧化”或“还原”）。
③负极的电极方程式为
④ 若反应过程中有0.01mol电子发生转移，则生成的氢气在标准状况下的体积为 L。
（3）写出电解氯化铜溶液时，阴极的电极反应方程式： 。
正确答案
（1）①②； ②
(2) ①Zn ； Cu； ②有气泡产生； 还原； ③Zn—2e—==Zn2+； ④0.112
（3）Cu2++2e—= Cu
试题分析：（1）①是酸碱中和反应，是放热反应；②是置换反应，属于放热反应；能设计成原电池的反应应该是有电子转移的氧化还原反应，②有化合价的升降，是氧化还原反应，可以设计为原电池。（2）① 在该原电池中Zn为负极，失去电子，电子从Zn片流出。经过导线，流回正极Cu。在溶液中根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，H+向含有负电荷较多的正极Cu片移动。② 在正极Cu上发生反应：2H++2e-=H2↑，反应类型是还原反应，看到的现象是有气泡产生。③在负极上Zn失去电子，被氧化。负极的电极方程式为Zn—2e—==Zn2+；④ 若反应过程中有0.01mol电子发生转移，根据电子守恒，可得n(H2)=0.005mol，所以生成的氢气在标准状况下的体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L．（3）电解氯化铜溶液时，在阴极上Cu2+得到电子，发生还原反应。该电极反应方程式：Cu2++2e—= Cu。
（Ⅰ）下列装置能组成原电池的是_____________ （填序号）
（Ⅱ）如上图④所示，若是原电池，请回答下列问题（若不是原电池，则不用回答）。
（1）负极材料是_______________________
（2）正极的电极反应式为________________________
（3）电池工作时总反应的离子方程式是____________________________
（4）导线中电子的流向________________________________
（5）阳离子的移动方向___________________________________
（6）该装置将 能转化为 能。
正确答案
(12分) （Ⅰ）②④(2分)
（Ⅱ）(1) Cu (2分)
(2) Ag+ + e－＝Ag (2分)
（3）Cu+2Ag+＝2Ag+Cu2+ (2分)
（4）铜到银（或负极到正极）(1分)
（5）向正极(1分)（6）化学 电 (2分)
试题分析：（Ⅰ）根据原电池的构成条件分析，原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应。故能组成原电池的是②④。
（Ⅱ）（1）④中，Cu是负极，负极材料是Cu。
（2）Ag是正极，其电极式是Ag+ + e－＝Ag。
（3）发生的反应是Cu置换Ag，离子方程式为Cu+2Ag+＝2Ag+Cu2+。
（4）电子是由负极流向正极，即铜到银（或负极到正极）。
（5）阳离子向正极移动。
（6）装置能构成原电池，故该装置将化学能转化为电能。
点评：本题考查了原电池的构成条件及应用，这几个条件必须同时具备，缺一不可。
（共4分）在铜、银和硝酸银构成的原电池工作时，正极反应式为 ___________；当有1.6 g铜溶解时，银棒增重_________________。（相对原子质量：CU～64, Ag～108）
正确答案
Ag++e-=Ag； 5.4 g
铜比银活泼，作负极，电极反应式为Cu－2e－＝Cu2＋。银作正极，溶液中的Ag＋放电，电极反应式为Ag++e-=Ag。1.6 g铜是0.025mol，失去电子0.05mol，根据得失电子守恒知生成银0.05mol。其质量是5.4g。
（16分）
如图所示，组成一种原电池．试回答下列问题(灯泡功率合适)：
(1) （8分）电解质溶液为稀H2SO4时，灯泡____(填“亮”或“不亮”，填“亮”做a题，填“不亮”做b题)．
a.若灯泡亮，则Mg电极上发生的反应为：_______________；Al电极上发生的反应为：_______________．
b.若灯泡不亮，其理由为：_________________________________．
(2) （8分）电解质溶液为NaOH(aq)时，灯泡____(填“亮”或“不亮”, 填“亮”做a题，填“不亮”做b题)．
a.若灯泡亮，则Mg电极上发生的反应为：_______________；Al电极上发生的反应为：_______________．
b.若灯泡不亮，其理由为：________________________．
正确答案
（1）亮 a Mg-2e= Mg2+ 2H++2e-= H2↑
（2）亮 a 6 H2O+6 e-="3" H2↑+6OH- 2Al-6 e-+2OH-=2AlO2-+6 H2O
略
X、Y、Z都是金属，把X投入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出，X 与Y组成原电池时，Y为电池的负极，X、Y、Z三种金属的活泼性顺序为 .
正确答案
Y>X>Z
X能把Z从其硝酸盐溶液中置换出来，说明X的活泼性强于Z；X 与Y组成原电池时，Y为电池的负极，说明Y的活泼性强于X，故正确答案为Y>X>Z
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