- 原电池工作原理的实验探究
- 共4125题
人们应用原电池原理制作了多种电池,以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学技术的发展中,电池发挥着越来越重要的作用。以下每小题中的电池即为广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面的实用电池,请根据题中提供的信息,填写空格。
(1)(6分)电子表和电子计算器中所用的是钮扣式的微型银锌电池,其电极分别为Ag2O和Zn,电解液为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(两空均选填“Ag2O”或“Zn”)。
②电极反应式为:正极 ,负极 。
(2)(4分)蓄电池在放电时起原电池作用,在充电时起电解池的作用。爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应为:
①放电时,正极为 。正极的电极反应式为 。
②该蓄电池中的电解质溶液应为 (选填“酸性”或“碱性”)溶液。
正确答案
(1)①电子从Zn流向Ag2O,电流流向则相反;
②正极:Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-,负极:Zn-2e-+2 OH-= Zn(OH)2;
(2)正极为NiO2,NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH-;②碱性
略
(10分)组成一种原电池如图所示。试回答下列问题(灯泡功率合适):
(1)电解质溶液为稀H2SO4时,灯泡______(填“亮”做①题,填“不亮”做②题)。
①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:___________________________________。
②若灯泡不亮,其理由为:__________________________________。
(2)电解质溶液为NaOH溶液时,灯泡_____ (填“亮”做①题,填“不亮”做②题)。
①若灯泡亮,则Al电极上发生的反应为:_____________________________。
②若灯泡不亮,其理由为:__________________________________________。
正确答案
(1)亮,①Mg—2e-=Mg2+;2H++2e-=H2↑。(2)亮,①Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O。
略
( 12分)从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限。
(1)上述图中的三种常用金属的开发利用之所以有先后,主要取决于
(填选项序号)
(2)早在西汉成书的《淮南万毕术》里,就有"曾青得铁则化为铜"的记载。曾青又有空青、白青、石胆、胆矶等名称其实都是天然的硫酸铜。
①写出"曾青得铁则化为铜"的离子方程式 。
②若根据上述反应设计成原电池,请在方框中画出原电池的装置图,标出正、负极和电解质溶液,并写出电极反应式。
正极反应
负极反应
③设计一个实验方案,使如图装置中的铁棒上析出铜,而铁的质量不变。(可用文字叙述也可用图示意)。
(3)铁路工人常用铝热反应来焊接钢轨,写出有关的化学方程式 。
教材中引发铝热反应的试剂是 。
正确答案
(1) D (1分)
(2)①Fe+Cu2+=Fe2++Cu (1分)
②正极反应Cu2++2e-="Cu" (1分)
负极反应Fe-2e-=Fe2+ (1分)
③选一个活泼性比铁强的金属(可以用Mg、Al、Zn)做负极,然后将其用导线和铁连接,放入硫酸铜溶液中;或如图(2分
(3)Fe203+2Al 2Fe+AI203 (2分) KCI03, 镁条(2分)
略
宇宙飞船上的氢氧燃料电池,其电池反应为:2H2+O2=2H2O,试写出电解质溶液为盐酸时的电极反应式
,并指出各电极和介质溶液的pH的变化,若电解质溶液为KOH时又如何?
正确答案
若电解质为盐酸时:
负极:2H2-4e—=4H+ pH变小
正极:O2+4H++4e—=2H2O pH变大
结论:溶液被稀释,pH变大。
若电解质为KOH时:
负极:2H2-4e—+4OH-=4H2O pH变小
正极:O2+2H2O+4e=4OH- pH变大
结论:溶液被稀释,pH变小。
在负极氢气失去电子,发生氧化反应;在正极氧气得到电子,发生还原反应。若消耗H+,则pH增大;若消耗OH-,则pH减小;若生成OH-,则pH增大;若生成H+,则pH减小。若稀释酸溶液,则pH增大;若稀释碱溶液,则pH减小。
(14分)按下图装置进行实验,并回答下列问题
(1)判断装置的名称:A池为_______ B池为______
(2)锌极为______极,电极反应式为______________
铜极为______极,电极反应式为______________
石墨棒C1为_____极,电极反应式为__________
石墨棒C2为_____极,附近发生的实验现象为_____________
(3)当C2极析出224mL气体(标准状态)时,锌的质量变化(增加或减少)____、_____g,CuSO4溶液的质量变化了(增加或减少了)_____、____g
正确答案
(1)原电池 电解池
(2)负 Zn - 2e- ="=" Zn2+
正 Cu2+ + 2e- ="=" Cu 阳:Cl- - 2e- ="=" Cl2↑
阴 无色溶液变红色
(3)减少 0.65 增加 0.01
略
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