- 原电池工作原理的实验探究
- 共4125题
甲同学设计了如下图所示的原电池,电解质溶液为 FeCl2,但灯泡并不亮。乙、丙、丁同学对甲同学设计的原电池分别做了改进后,发现灯泡亮了。根据上述素材,回答下列问题:
(1)乙同学换了一个电极,如果他把铁片更换,你认为可以换成____(填化学式,下同)片或____片等。
(2)丙同学把电解质溶液换了,该溶液与铁能发生反应,但发生的不是置换反应。你认为他换成了_______溶液,电极反应式为:负极________________;正极____________
(3)丁同学没有改变电极和电解质溶液,而是用一个导管不断向溶液中通入一种黄绿色气体,则FeCl2溶液与该气体反应的离子方程式为__________________。
正确答案
(1)Zn;Al
(2)铁盐[或FeCl3,Fe2(SO4)3];Fe-2e- = Fe2+ ;2Fe3++2e- = 2Fe2+(3)2Fe2++Cl2 = 2Fe3++2Cl-
将Zn棒和Cu棒用导线连接后,放入某电解质溶液中,构成如下图所示装置。试回答下列问题
(1)若电解质溶液为稀硫酸,则Zn棒为原电池的_________极,可观察到Cu棒的所产生现象是__________________,试用电极反应式表示该现象:__________________。
(2)若电解质为硫酸铜溶液,则Cu棒上发生_________反应,Zn棒上发生反应的电极反应式为:__________________。
(3)若在上述两个过程中,Zn棒减少的质量相等,则Cu棒上(1)和(2)所析出物质的质量之比为:
_________。
正确答案
(1)负极;有气体析出;2H++2e-==H2↑
(2)还原;Zn-2e-==Zn2+(3)1:32
现有如下两个反应:
(A)NaOH + HCl = NaCl + H2O
(B)2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2
(1)根据两反应本质,判断能否设计成原电池A:_________ , B:______(填“能”与“不能”) 如果不能,说明其原因________________________________________
(2)根据能设计成原电池的反应选择适宜的材料和试剂设计一个原电池:
①负极材料是______________ , 正极材料是_______,电解质溶液是_________________ ;
②写出正极的电极反应式_______________ ,正极发生____________反应(填“氧化”或“还原”)。
正确答案
(1)不能;可以;(A)的反应非氧化还原反应,没有电子转移
(2)铜片;石墨(合理答案即可);FeCl3 溶液;Fe3++ e-= Fe2+; 还原
铝是一种重要的金属。
(1)铝与盐酸反应的离子方程式为________________。
(2)铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为________________。
(3)在海洋工程上,通常用铝合金(Al-Zn-Cd)保护海底钢铁设施,其原理如图所示:
其中负极发生的电极反应为________________;在实际应用中,用铝合金而不选用纯铝。纯铝不能起到保护作用,其原因是______________________________。
正确答案
(1)2Al+6H+==2Al3++3H2↑
(2)2Al+2OH-+2H2O==AlO2-+3H2↑
(3)Al-3e-==Al3+;铝表面易被氧化,生成一层致密而坚固的氧化物薄膜,阻止金属继续氧化,使金属具有抗腐蚀性能
原电池是化学对人类的一项重大贡献.
(1)有同学想把Ba(OH)2•8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应设计成原电池,你认为是否可行?______(填“是”或“否”),理由是______.
(2)利用下述反应 2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2设计一个原电池装置,试回答:
①该原电池的正极材料是______,负极材料是______,电解质溶液是______.
②该原电池的负极反应式为______,正极反应式为______.
(3)由以上(2)小题可知:一个完整有氧化还原反应方程式可拆写成两个“半反应式”,一个是氧化反应式,一个是还原反应式,并由此实现了化学能与电能的相互转化;则3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO反应的氧化反应为______,还原反应为______.
正确答案
(1)常温下自法进行的氧化还原反应,且为放热反应可设计成原电池,而Ba(OH)2•8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应为吸热反应,且为非氧化还原反应,则不能设计成原电池,故答案为:否;为吸热反应,且为非氧化还原反应;
(2)2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2中,Cu失去电子,Fe得到电子,
①正极材料可选石墨,负极材料一定为Cu,电解质溶液为FeCl3溶液,故答案为:石墨;Cu;FeCl3溶液;
②负极反应为Cu-2e-=Cu2+,正极反应为2Fe3++2e-=2Fe2+,故答案为:Cu-2e-=Cu2+;2Fe3++2e-=2Fe2+;
(3)3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO中,NO2失去电子生成硝酸为氧化反应,NO2得到电子生成NO为还原反应,则氧化反应为2NO2-2e-+2H2O=4H++2NO3-,还原反应为NO2+2e-+2H+=H2O+NO,故答案为:2NO2-2e-+2H2O=4H++2NO3-;NO2+2e-+2H+=H2O+NO.
扫码查看完整答案与解析