- 原电池工作原理的实验探究
- 共4125题
如图所示，甲、乙两池电极材料都是铁棒和碳棒，请回答下列问题：
（1）若两池中均为CuSO4溶液，反应一段时间后：
①有红色物质析出的是甲池中的______棒，乙池中的______棒．
②乙池中阳极的电极反应式是______．
（2）若两池中均为饱和NaCl溶液：
①写出乙池中总反应的离子方程式______．
②甲池中碳极上电极反应式是______，乙池碳极上电极反应属于______（填“氧化反应”或“还原反应”）．
③若乙池转移0.02mol e-后停止实验，池中溶液体积是200mL，则溶液混合均匀后的所得NaOH溶液的物质的量浓度为______．
正确答案
（1）①甲池为原电池，原电池中活泼金属做负极，发生氧化反应，碳棒做正极，有Cu析出，乙池为电解池，外电路电子流向电源正极，所以碳棒为阳极，放出氯气，阴极铁电极上发生还原反应有Cu析出，故答案为：碳；铁；
②乙池中，惰性电极为阳极，电解硫酸铜溶液，阳极氢氧根离子放电生成氧气，电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑，故答案为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；
（2）①若电解质溶液为饱和氯化钠溶液，则乙池就是用惰性电极为阳极电解氯化钠溶液，方程式为：2NaCl+2H2O
故答案为：2NaCl+2H2O
②甲池中碳棒为正极，发生还原反应，氧气得到电子生成氢氧根，与吸氧腐蚀的电极反应相同，O2+2H2O+4e-=4OH-，乙装置中，碳棒是阳极，发生失电子的氧化反应，
故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；氧化反应；
③电解氯化钠溶液的方程式为：2NaCl+2H2O
常用的铅蓄电池，其电极材料是Pb和PbO2，电解质溶液为稀H2SO4，工作时两个电极本身发生反应，与其他电池不同的是，电子的转移只发生在铅元素的不同价态之间，电池总反应式为：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 完成下列问题：
(1)该电池的负极材料是_________。
(2)工作时，该电池的电极反应是负极：_______；正极：_________。
(3)工作时，该电池中溶液的pH_________。
正确答案
(1)Pb
(2)Pb+SO42--2e-=PbSO4；PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O
(3)增大
Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液．
（1）该电池的负极材料是______．电池工作时，电子流向______极（填“正”“负”）；
（2）若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+，会加速电极的腐蚀，其主要原因是______．欲除去Cu2+最好选用下列试剂中的______（a． NaOH b． Zn c． Fe d． NH3•H2O）．
正确答案
（1）Zn-MnO2干电池中，活泼金属锌做原电池的负极，工作时原电池中电子从负极经外电路流向电源的正极，故答案为：Zn，正极；
（2）锌比铜活泼，能置换出铜，反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu，形成原电池加速锌的腐蚀，除杂时注意不能引入新的杂质只有b符合，
故答案为：Zn+Cu2+=Zn2++Cu，形成原电池发生反应；b．
将纯锌片和纯铜片按图方式插入100mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题：
（1）下列说法正确的是______．
A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置
B．乙中铜片上没有明显变化
C．甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少
D．两烧杯中溶液的pH均增大
（2）在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲______乙（填“＞”、“＜“或“=”）．
（3）当甲中产生1.12L（标准状况）气体时，通过导线的电子数目为______．
（4）当乙中产生1.12L（标准状况）气体时，将锌、铜片取出，再将烧杯中的溶液稀释至1L，测得溶液中c（H+）=0.1mol•L-1（设反应前后溶液体积不变）．试确定原稀硫酸的物质的量浓度为______．
正确答案
（1）甲装置是原电池，发生电化学腐蚀，乙装置发生化学腐蚀．
A、甲是化学能转变为电能的装置，乙不是，故A错误．
B、乙装置中铜片不反应，也没构成原电池的正极，所以铜片上没有明显变化，故B正确．
C、甲、乙中锌片质量都减少，故C错误．
D、两个烧杯中都产生氢气，氢离子浓度都降低，所以溶液的pH均增大，故D正确．
故选BD．
（2）原电池原理引起的腐蚀速度大于化学腐蚀的速度，故答案为：＞．
（3）Zn+H2SO4=ZnSO4 +H2↑ 转移电子
22.4L 2×6.02×10 23个 1.12L 6.02×1022个故答案为：6.02×1022
（4）稀释后氢离子的物质的量为1L×0.1mol•L-1=0.1mol，生成氢气的氢离子的物质的量为
故答案为：1 mol•L-1
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）铜；AgNO3溶液
（2）正；Ag+ e- ===Ag；Cu -2e- ===Cu2+
（3）铜；银
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