- 原电池工作原理的实验探究
- 共4125题
（7分）如下图所示，烧杯中都盛有稀硫酸。
（1）中反应的离子方程式为 。（2分）
（2）中的电极反应：Fe： ,Sn： 。
（3）中被腐蚀的金属是 ，其电极反应式为 。
比较（1）、（2）、（3）中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是 。
正确答案
（共7分）（1）Fe+2H+==Fe2++H2↑（2分）
（2）Fe-2e-==Fe2+（1分）， 2H++2e-==H2↑（1分）
（3）Zn（1分）， Zn-2e-==Zn2+（1分），（2）＞（1）＞（3）（1分）
（1）装置（1）铁中间和稀硫酸反应置换反应，方程式为Fe+2H+==Fe2++H2↑。
（2）装置（2）中铁比锡活泼，所以铁是负极，锡是正极，电极反应式分别是Fe-2e-==Fe2+、2H++2e-==H2↑。
（3）装置（3）中锌比铁活泼，所以锌是负极，铁是正极，因此倍腐蚀的是锌，方程式为Zn-2e-==Zn2+。根据以上分析可知，（1）、（2）、（3）中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是（2）＞（1）＞（3）。
用铜片、锌片和200mL稀H2SO4等组成原电池（如图）。若整个实验过程有6．5 g锌溶解，此时H2SO4恰好全部用完。回答下列问题：
（1）写出正极的电极反应式 ，正极发生的现象是 ，负极的电极反应式为 。
（2）试计算：铜片上共放出 L气体（标准状况），整个实验过程转移电子 mol，稀硫酸的物质的量浓度为 mol／L。
正确答案
略
(9分)（1）按下图装置进行实验，可观察到的现象有： 。其中Zn极发生 反应（填“氧化”或“还原”），写出电极反应式 。
（2）有同学把Zn粒放入盛有稀盐酸的试管中，加入几滴CuCl2 溶液，气泡放出的速率加快。其原因是 。
(3)美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置，其构造如图所示：a、b两个电极均由多孔的碳块组成。它的负极反应物为________，当正极消耗5.6 L(标准状况)气体时，外电路转移的电子数为________。
正确答案
（9分）（1）灵敏电流表的指针发生了偏转，锌片溶解，铜片上有气泡产生（2分）。
氧化（1分） Zn — 2e- ="=" Zn2+ （2分）
（2）锌-铜稀盐酸形成原电池，加快锌的氧化 ( 2分)
(3)H2 6.02×1023 （各1分，共2分）
（1）在原电池中较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极上，所以溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。正极得到电子，发生还原反应。锌比铜活泼，锌是负极，铜是正极，溶液中的氢离子在正极得到电子。
（2）锌能置换出铜，从而构成铜锌原电池，锌作负极，加快反应速率。
（3）氢气失去电子，所以氢气在负极通入，氧气在正极通入。因为1mol氧气得到4mol电子，所以转移的电子是5.6L÷22.4L/mol×4＝1.0mol。
（8分）下图为某同学设计的一个原电池。
若电解质溶液为H2SO4：
①Fe是______极，其电极反应为_________________，该反应是__________(填“氧化”或“还原”)反应；
②Cu是______极，其电极反应为___________________，该电极上反应现象是________________；
若电解质溶液为CuSO4：
③Cu电极上电极反应为________________，其反应现象是________________。
正确答案
① 负；Fe-2e- = Fe2+；氧化
②正；2H+ +2e- = H2；有气泡产生
③有铜析出；Cu2+ + 2e- = Cu
在原电池中相对活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应。相对不活泼的金属作正极，发生还原反应。铁比铜活泼，铁是负极，铜是正极，溶液中的氢离子得到电子，被还有生成氢气。若电解质是硫酸铜溶液，则溶液中的铜离子得到电子被还原析出铜。
（8分）Li-SOC12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LiAlCl4—SOCl2.电池的总反应可表示为：4Li+2SOC12 
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) SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOC12，如果把少量水滴到SOCl2中，反应的化学方程式为__________________________________________；
(3)用此蓄电池电解含有0.1 mol/LCuSO4和0.1 mol/LNaCl的混合溶液100 mL，假如电路中转移了0.02 mole-，且电解池的电极均为惰性电极，阳极产生的气体在标准状况下的体积是______L，将电解后的溶液加水稀释至1L，此时溶液的pH=______________。
正确答案
（1）Li Li-e-=Li+（每空1分）
（2）SOCl2+H2O=2HCl↑+SO2↑(2分)
（3）0.168 2（每空2分）
试题分析：（1）分析电池的总反应知，该反应中Li的化合价由0价升高到+1价，发生氧化反应，作电池的负极，电极反应式为Li-e-=Li+；（2）SOCl2与水反应生成SO2和HCl，反应的方程式为SOCl2+H2O=2HCl↑+SO2↑；（3）0.1 mol/LCuSO4和0.1 mol/LNaCl的混合溶液100 mL含有0.01molCuSO4和0.01molNaCl，当电路中转移了0.02 mole-时，结合离子的放电顺序知，阳极电极反应依次为：2Cl--2e-=Cl2↑，4OH--4e-=2H2O+O2↑，利用电子守恒结合题给数据计算得生成氯气0.005mol，生成氧气0.0025mol，所以阳极上生成的气体在标准状况下的体积=（0.005mol+0.0025mol）×22.4L/mol=0.168L；阳极氢氧根离子减少0.01mol，则溶液中氢离子增加0.01mol，将电解后的溶液加水稀释至1L，溶液中氢离子浓度为0.01mol/L，溶液PH=2。
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