- 原电池工作原理的实验探究
- 共4125题
碳、氮元素及其化合物与人类的生产生活密切相关。试回答下列有关问题:
(1)NH3极易溶于水,其水溶液俗称氨水。用水稀释0.1 mol·L-1的氨水,溶液中随着水量的增加而减小的是________(填序号)。
a. b.
c.
d.
(2)标准状况下,将1.12 L CO2通入100 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液中,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为___________________________;用溶液中微粒的浓度符号完成下列等式:
①c(OH-)=2c(H2CO3)+_____________________________;
②c(H+)+c(Na+)=___________________________。
(3)甲烷燃料电池中发生的化学反应为:CH4+2O2===CO2+2H2O,该电池的电解质溶液为 H2SO4溶液,则原电池工作时电解质溶液中向正极移动的离子是________。
正确答案
(1)bd
(2)c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+);①c(OH-)=2c(H2CO3)+ c(HCO3-)+c(H+);
②c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)
(3)H+
丙烷、丁烷是重要的化工产品。请按要求回答相关问题:
(1)已知正丁烷的燃烧热为2 878 kJ·mol-1,异丁烷的燃烧热为2 869.6 kJ·mol-1。 这说明它们中_________更稳定。正丁烷燃烧的热化学方程式为___________。
(2)已知丙烷的燃烧热:△H=a kJ·mol-1,相同条件下又知有以下反应:
①C3H8(g)=CH3CH=CH2(g)+H2(g) △H=+bkJ·mol-1
②2CH3CH=CH2(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) △H=-ckJ·mol-1 ③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-dkJ·mol-1
则a、b、c、d满足的关系式为a=____________。
(3)电解质为熔融碳酸盐的丙烷新型燃料电池,总反应为C3 H8 +5O2= 3CO2+4H2O,正极反应方程式为O2+2CO2+4e-=2CO32- ,则该电池负极反应方程式为____________。为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。在正极必须持续补充的一种物质是______________。
正确答案
(1)异丁烷 ;2CH3CH2CH2CH3(g)+13O2(g)→8CO2(g)+ 10H2O(l) △H=-5 756 kJ/mol
(2)(2b-c-d)/2
(3)C3H8 +10CO32- -20e-=13CO2 +4H2O ;二氧化碳
在下列几种简单的原电池中,按要求填空:
(1)将锌、铜用导线连接后共同浸入2mol/L的稀硫酸中,正极电极反应式为__________,发生 __________反应(填氧化或还原);电子从_______经外电路到________(填锌或铜),溶液中H+ 向________ 移动(填正极或负极),放电一段时间后,正极区pH值__________ (填变大、变小或不变)。
(2)将铜片和铁片用导线连接后插入三氯化铁溶液中,也有电流通过电流表。画出该电池结构的示意图,在图上标出正、负极,电解质和电子流向
写出负极电极反应式为__________,总反应的离子方程式为______ 。
(3)将铁片和石墨电极用导线连接后插入氯化钠溶液中,也有电流通过电流表,请写出负极电极反应式____________,正极电极反应式为_____________。
正确答案
(1)2H++2e-==H2↑ ;还原 ;锌 ;铜 ;正极 ;变大
(2)图“略” Cu-2e-==Cu2+ ;Cu+2Fe3+==Cu2++2Fe2+
(3)负极:2Fe-4e-==2Fe2+ ;正极:O2+4e-+2H2O==4OH-
科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。
(1)实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠,化学反应方程式为______________________。要清洗附着在试管壁上的硫,可用的试剂是______________________。
(2)右图为钠硫高能电池的结构示意图,该电池的工作温度为320°C左右,电池反应为2Na+xS = NaSx,正极的电极反应式为________________________。M(由NaO和AlO制得)的两个作用是______________________。与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极活性物质时,钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的________倍。
(3)Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为__________________,向该溶液中加入少量固体CuSO4溶液pH________(填“增大”“减小”或“不变”),Na2S溶液长期放置有硫析出,原因为___________________________________(用离子方程式表示)。
正确答案
(1)2CH3CH2OH+2Na 2CH3CH2ONa+H2↑;CS2(或热NaOH溶液)
(2)xS+2e- Sx2-(或2Na++xS+2e-
Na2Sx);离子导电(导电或电解质)、隔离钠与硫;4.5
(3)c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+);减小;2S2-+2H2O+O2 = 2S↓+4OH-
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LiAlCl4-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-2e-==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
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