- 原电池工作原理的实验探究
- 共4125题
(1)我国首创的海洋电池,总反应为:4A1+3O2+6H2O=4A1(OH)3,负极为:______,负极发生:
________反应(填“氧化”或“还原”);正极为铂网, ________(填“电子”或“电流”)从铂极流出;海水为电解质溶液,海水中的Na+移向________(填“正极”或“负极”)。若电路中转移3mol电子,则负极材料质量减少___________克
(2)航天技术使用氢氧电池具有高能、轻便,不污染优点,氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的电池总反应式均可表示为:2H2+O2 = 2H2O。酸式氢燃料电池的电解质是酸,其负极反应为:
2H2-4e-= 4H+,则正极反应为____________________;碱式氢氧燃料电池的电解质是碱,其正极反应表示为:O2+2H2O+4e-= 4OH-,则负极反应为:_____________________。
(3)如图:若A为铜片,B为铁片,电解质为FeCl3溶液,则作铜片为______极(填正或负),写出电极反应式:正极_________________________负极__________________________
正确答案
(1)Al;氧化;电流;正;27
(2)O2+4e-+4H+==2H2O;2H2-4e-+4OH-==4H2O
(3)正;2Fe3++2e-==2Fe2+;Fe-2e-==Fe2+
CO2、SO2、NOx是对环境影响较大的气体,控制和治理CO2、SO2、NOx是解决温室效应、减少酸雨和光化学烟雾的有效途径.
(1)下列措施中,有利于降低大气中的CO2、SO2、NOx浓度的有______(填字母).
a.减少化石燃料的使用,开发新能源
b.使用无氟冰箱,减少氟里昂排放
c.多步行或乘公交车,少用专车或私家车
d.将工业废气用碱液吸收后再排放
(2)新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2,再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应.该技术的优点除了能回收利用SO2外,还能得到一种复合肥料,该复合肥料可能的化学式为______(只要求写一种).
(3)有学者设想以如图所示装置用电化学原理将CO2、SO2转化为重要化工原料.
①若A为CO2,B为H2,C为CH3OH,则正极电极反应式为______.
②若A为SO2,B为O2,C为H2SO4.科研人员希望每分钟从C处获得100mL10mol/LH2SO4,则A处通入烟气(SO2的体积分数为1%)的速率为______L/min(标准状况).
正确答案
(1)a、化石燃料的废气中均含有CO2、SO2、NOx等气体,减少化石燃料的使用,开发新能源,可以降低大气中的CO2、SO2、NOx浓度,故a正确;
b、使用无氟冰箱,减少氟里昂排放,可以减少臭氧层的破坏,故b错误;
c、汽车燃烧的废气中均含有CO2、SO2、NOx等气体,多步行或乘公交车,少用专车或私家车,可以降低大气中的CO2、SO2、NOx浓度,故c正确;
d、工业废气中的CO2、SO2、NOx等气体均是酸性气体,可以和碱液反应生成盐,被碱液吸收后再排放,可以降低大气中的CO2、SO2、NOx浓度,故d正确.
故选acd;
(2)氨气是碱性气体,可以和磷酸反应生成盐,产生的盐随着酸的磷酸的量的多少而不同,可以产生磷酸铵,磷酸氢铵或是磷酸二氢铵,故答案为:(NH4)3PO4(或(NH4)2HPO4或NH4H2PO4);
(3))①燃料电池的工作时,正极上是CO2发生得电子得还原反应,即CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O,
故答案为:CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O;
②若A为SO2,B为O2,C为H2SO4时,根据电极反应:SO2+O2+H2O=H2SO4,每分钟从C处获得100mL10mol/LH2SO4,
即1mol,则需要二氧化硫的物质的量为1mol,所以A处通入烟气(SO2的体积分数为1%)的物质的量为100mol,体积为:100mol×22.4L/mol=2240L.
故答案为:2240.
如图所示的铜-锌原电池中
(1)理论上应观察到的现象是
铜片上:__________________锌片上:__________________。
此时原电池的电极反应式是:
正极:__________________负极:__________________。
(2)但在实际实验中,锌片上也有_______________、表面变黑等现象,其原因是_________________。在相同温度下,同样大小的混有碳粒等杂质的锌比纯锌与同浓度同体积的稀硫酸反应的速率_______(选填“要快”、“要慢”、 “相等”、“无法确定”),其微观解释是__________________。
正确答案
(1)铜片上:有气泡产生;锌片上:锌片逐渐减少
正极:2H++2e-==H2;负极:Zn-2e-==Zn2+(2)气泡产生;锌片也会直接与稀硫酸反应,锌片含有杂质;要快;锌片和碳形成原电池使反应速率加快
依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+ Cu(s)== Cu2+(aq) + 2Ag(s)设计的原电池如图所示。
请回答下列问题:
(1)电极X的材料是____________;电解质溶液Y是____________;
(2)银电极为电池的_________极,发生的电极反应为_____________________;X电极上发生的电极反应为____________________;
(3)外电路中的电子是从______电极流向______电极。
正确答案
(1)Cu;AgNO3(2)正极;Ag++e-==Ag↓;Cu-2e-==Cu2+
(3)X(或Cu);Ag
将质量相等的锌片和铜片用导线相连浸入500mL 硫酸铜溶液中构成如下图的装置.(1)此装置为______,该装置中发生反应总的离子方程式为______,铜片周围溶液会出现______的现象.
(2)若2min后测得锌片质量减少1.3g,则导线中流过的电子为______mo1.
(3)该装置的电解质溶液还可以用______ (答一种即可).
正确答案
(1)装置没有外加电源,属于原电池,活泼金属锌做负极,本身失电子,正极上是铜离子得电子,所以铜离子在该极附近溶度减小,正极反应和负极反应合并即为总的电池反应,故答案为:原电池;Zn+Cu2+═Zn2++Cu;颜色变浅;
(2)根锌极发生的反应为:Zn-2e-→Zn2+,锌片质量减少1.3g,即减少0.02mol时,转移电子0.04mol,故答案为:0.04;
(3)根据总反应:Zn+Cu2+═Zn2++Cu,电解质必须是含有铜离子的盐,且电池中的电解质必须是强电解质,故答案为:CuCl2(含有铜离子的可溶性的盐即可).
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