- 原电池工作原理的实验探究
- 共4125题
不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量（设其为Ｅ）如下图所示，试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点．并回答下列问题。
1至19号元素气态原子失去最外层一个电子所需能量：
⑴同主族内不同元素的Ｅ值变化的特点是：________________。各主族中Ｅ值的这种变化特点体现了元素性质的________________________变化规律。
⑵同周期内，随原子序数增大，Ｅ值增大，但个别元素的Ｅ值出现反常现象，试预测下列关系式中正确的是_________________________（填写编号，多选倒扣）
①Ｅ（砷）＞E（硒） ②E（砷）＜E（硒）
③E（溴）＞E（硒） ④E（溴）＜E（硒）
⑶估计1 mol气态Ca原子失去最外层一个电子所需能量Ｅ值的范围：________＜E＜________。
⑷10号元素Ｅ值较大的原因是_______________________________。
正确答案
⑴随着原子序数增大．E值变小 周期性 ⑵①③
⑶419 738［或填E（钾） E（镁）］
⑷10号元素是氖．该元素原子的最外层电子排布已达到8个电子稳定结构
⑴同主族元素最外层电子数相同，从上到下原子核电荷数逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小，因此失去最外层电子所需能量逐渐减小，这充分体现了元素性质周期性变化的规律。
⑵根据图象可知：同周期元素E（氮）＞E（氧），E（磷）＞E（硫）．E值出现反常现象，故可推知第四周期E（砷）＞E（硒），但ⅥA族元素和ⅦA族元素的E值并未出现反常，所以E（溴）＞E（硒），此处应填①③。
⑶1 mol气态Ca原子失去最外层一个电子比同周期元素钾要难，比同主族元素Mg要容易，故其E值应在419～738之间。
⑷10号元素是Ne，它的原子最外层已经成为8电子稳定结构．故其E值较大。
Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlClx-SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2↑。请回答下列问题：
（1）电池的负极材料为 ，发生的电极反应为 。
（2）电池正极发生的电极反应为 。
（3）SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是 ，反应的化学方程式为 。
（4）组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是 。
正确答案
（1)锂 Li- e-= Li+
（2)2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2↑
（3)出现白雾，有刺激性气体生成SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑
（4)锂是活泼金属，易与H2O、O2反应；SOCl2也可与水反应
试题分析：分析反应的化合价变化，可得Li为还原剂，发生氧化反应，SOCl2为氧化剂，发生还原反应。（1)负极材料为Li（还原剂)，Li- e-=Li+。
（2)正极反应式可由总反应减去负极反应式得到：2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2↑
（3)题中给出有碱液吸收时的产物，则没有碱液吸收时的产物应为SO2和HCl,所以现象应该为出现白雾和有刺激性气体生成。
（4)因为构成电池的两个主要成份Li能和氧气水反应，且SOCl2也与水反应。所以组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行。
(8分)有A、B、C、D四种短周期元素，其原子序数依次增大。A、B可形成A2B和A2B2两种化合物，B、C同主族且可形成CB2和CB3两种化合物。回答下列问题。
(1)A2B2的电子式为____________。
(2)CB2通入A2B2溶液中可被氧化为W，用W的溶液(体积为1 L，假设变化前后溶液体积变化忽略不计)组装成原电池(如图所示)。
在b电极上发生的反应可表示为：PbO2＋4H＋＋SO
(3)金属元素E是中学化学常见元素，位于元素周期表的第四周期。该元素可与D形成ED2和ED3两种化合物。将E的单质浸入ED3溶液中(如下图甲所示)，溶液由黄色逐渐变为浅绿色，该反应的离子方程式为____________________________________。
(4)依据(3)中的反应，可用单质E和石墨为电极设计一个原电池（图乙），则在该原电池工作时，石墨一极发生的反应可以表示为______________________________。
正确答案
（8分）(1) 
(2)Pb－2e－＋SO
(3)Fe＋2Fe3＋＝ 3Fe2＋（2分） (4)2Fe3＋＋2e－＝ 2Fe2＋（2 分）
（1）根据元素的结构及有关性质可知，A、B、C、D四种短周期元素分别是H、O、S、Cl，所以过氧化氢的电子式是
（2）SO2具有氧化性，能被过氧化氢氧化，生成硫酸。所以根据装置图可知，该原电池是铅蓄电池，其中a电极是负极，失去电子，电极反应式是Pb－2e－＋SO
（3）根据题意可知，E是铁，反应的方程式是Fe＋2Fe3＋＝ 3Fe2＋。
（4）铁是活泼的金属，因此铁是负极，石墨是正极，溶液中的铁离子再正极得到电子，反应式的是2Fe3＋＋2e－＝ 2Fe2＋。
（8分）现有如下两个反应:
（A）NaOH + HCl="===" NaCl + H2O （B）Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
（1）根据两反应本质, 判断能设计成原电池的是 。
（2）根据你的选择完成下列问题：
正极材料： ；负极材料：
电解质： 。
正极反应式为：
负极反应式为：
正确答案
（1） B 1 分 （2） Cu 1分 Zn 1分 CuSO4 1分
Cu2+ +2e－ ="==" Cu Zn－2e－===Zn2+ 各2分
（1）在原电池中，有电子的移动，说明只有氧化还原反应才能设计成原电池。A是中和反应，不是氧化还原反应，不能设计成原电池。B是氧化还原反应，可以设计成原电池。
（2）根据总反应式可知，锌是还原剂，失去电子。硫酸铜是氧化剂，得到电子，所以锌是负极，正极的金属性必须弱于锌的。由于铜离子在正极得到电子，所以电解质溶液是硫酸铜。
（1）用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，工作一段时间，锌片的质量减少了3.25克，铜表面析出了氢气 L（标准状况下）。导线中通过 mol电子。
（2）H、D、T三种原子，在标准状况下，1 mol各单质中，它们的质子数之比是 ，
（3）含6.02×1023个中子的
正确答案
（1） 1.12 L 2分 0、1 mol 2分 （2）1：1：1 2分
（3）1.75 g 3分
（1）考查原电池的有关计算。由于锌的金属性强于铜的，所以锌是负极，铜是正极，溶液中的氢离子在正极得到电子，电极反应式分别是负极：Zn－2e－=Zn2＋、正极：2H＋＋2e－=H2↑。消耗锌是
（2）H、D、T三种原子互为同位素，所以质子数是相同的，即单质分子中质子数之比是1︰1︰1。
（1）根据
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