- 原电池工作原理的实验探究
- 共4125题
右下图是以Zn和Cu为电极,稀硫酸为电解质溶液形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在读书卡片上记录如下:
(1)在卡片上,叙述合理的是__________________(填序号)。
(2)在实验中,甲同学发现不仅在铜片上有气泡产生,而且在锌片上也产生了气体,分析原因可能是____________________________________________________。
(3)如果把锌片换成石墨,发现电流计指针几乎不能偏转,原因________________。
(4)如果把硫酸换成硫酸铜溶液,猜测_________(填“锌极”或“铜极”)变粗,原因是__________________(用电极方程式表示)。
正确答案
略
根据下式所示的氧化还原反应设计一个原电池:
(1)装置可采用烧杯和盐桥,画出此原电池的装置简图。
①注明原电池的正极和负极;
②注明外电路中电子的流向。
(2)写出两个电极上的电极反应。
正确答案
(1)(6分)
(选择其他正极材料和电解质溶液合理亦可)
(2)(每空2分) 负极:; 正极:
。
略
(1)(19分)①研究性学习小组为了证明铁的金属性比铜强,他设计了如下几种方案,其中合理的是 (填序号)
E.常温下,分别将铁片和铜片置于浓硝酸中,铁片不溶解,而铜片溶解
②请你另设计一个能证明铁的金属活动性比铜强的实验。要求:
a.此方案的原理不同于上述任一合理方案;
b.在方框内绘出实验装置图并注明所需的药品;
c.写出实验过程中的主要实验现象并用相关化学用语解释现象
(2)学完原电池的相关知识后,甲组同学认为构成原电池必须有三个条件:①活动性不同的两极;②电解质溶液;③闭合回路。乙组同学对条件①提出异议,认为相同的两极也可以构成原电池,以下为乙组同学的实验装置简图以及实验报告的部分内容。请仔细阅读实验报告,然后将实验报告补充完整并填在相应的横线上。装置中盐桥的作用之一是使整个装置构成闭合回路。
浓差电池与温差电池
一、【实验目的】
1、电池中两杯溶液及电极均相同,两杯溶液的浓度不同,可否形成原电池
2、电池中两杯溶液及电极均相同,两杯溶液的温度不同,可否形成原电池
3、电池中两杯溶液及电极均相同,研究两杯溶液的 对电池电压和电流的影响
4、电池中两杯溶液及电极均相同,研究两杯溶液的 对电池电压和电流的影响
二、【仪器与药品】略。
三、【实验方法与步骤】
Ⅰ、实验方法:略。
Ⅱ、研究的步骤
㈠实验A:浓差电池
电解液均为硫酸铜,电极均为铜片:
1、甲烧杯中固定装入浓度 0.8 mol/L 的硫酸铜溶液。
2、乙烧杯中分別装入浓度 0.8 mol/L、0.4 mol/L 、0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.025 mol/L 的硫酸铜溶液。
3、使用铜片当电极。测量这六种组合电池的稳定电压及电流,将结果记录于表 1。
㈡实验B:温差电池
电解液均为硫酸铜,电极均为铜片:(步骤略,结果记录于表2)
四、【实验结果】
实验A:浓差电池:表1
实验B:温差电池:表2
五、【讨论】
1、浓差电池:若硫酸铜浓差电池放电较长一段时间后,可观察到甲杯高浓度的溶液颜色逐渐变浅,而乙杯颜色变深,而电压也逐渐下降,同时可观察到甲杯中铜片表面有铜析出。
这说明:甲杯中的电极反应式为
乙杯中的电极反应式为
电池放电一段较长时间后电压下降的原因:
2、温差电池(略)
六、【结论】
由上述【实验结果】可得结论:
实验A: [来源:学&科&网Z&X&X&K]
实验B:(略)
甲、乙两小组同学给你什么启示:
正确答案
(1)
①AD(2分)
②
图(2分,其他合理答案亦可)现象:铜片表面有气泡;(1分)解释:2H++2e-=H2↑(2分)
现象:铁片逐渐溶解;(1分) 解释:Fe-2e-=Fe2+ (2分)(其他合理答案亦可)
(2)(共9分)
一、1、浓度差; 2、温度差 (或1、温度差 2、浓度差) (各1分)
(没“差”字,不得分)
五、Cu2++2e-="Cu " Cu-2e-=Cu2+ (各2分) 两杯溶液浓度差变小(1分)
六、实验A结论:
两杯溶液及电极均相同,两杯溶液浓度差越大,浓差电池的电流、电压越大;(1分)
两杯溶液及电极均相同,两杯溶液浓度不同,即可形成浓差电池等其他合理答案亦可
启示:敢于质疑,勇于探究(其他合理答案亦可)(1分)
略
在由铜锌组成的原电池(电解质是稀硫酸)中,有位同学在铜电极收集到了标准状况下22.4L的气体,
(1) (1分)铜锌原电池的总反应的离子方程式为:________________________________________________________________________
(2) (3分)铜电极产生标准状况下22.4L气体的过程中有多少克的锌溶解?
正确答案
(1)(2分)Zn +2H+ = Zn2++H2↑ (2)65g
(2)(3分)解:设)铜电极产生2g气体的过程中有x的锌溶解
Zn +2H+ = Zn2++H2↑
65g 2g
X 2g
X=65g
y 2g
y=2mol
略
在原电池中,较活泼的金属发生 反应,是 极;活动性较差的金属极上发生 反应,是 极。潮湿空气中钢铁表面容易发生腐蚀,发生腐蚀时,铁是 极,电极反应式为 ;杂质碳是 极,电极反应式为 。
正确答案
氧化反应,负;还原反应,正。负,Fe-2e-=Fe2+;正,O2+H2O+4e-=4OH-
略
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