- 原电池工作原理的实验探究
- 共4125题
将锌片和铜片插入某种电解质溶液中，如图所示装置．
（1）若电解质溶液是稀硫酸①锌片与铜片不用导线连接，现象是______，
反应的离子方程式______．
②若用导线把金属片连接起来，现象是______，
则发生氧化反应的是______极（填“锌”或“铜”）铜极发生的反应是______，该电池的总反应方程式是______
（2）若电解质溶液是硫酸铜溶液，用导线把金属片连接起来在导线中电子是由______极流向______极，电极反应式为负极____________，正极______，反应的化学方程式为______．
正确答案
（1）①锌片与铜片不用导线连接，该装置不能构成原电池，锌片和酸反应生成锌离子和氢气，铜片和酸不反应，所以看到的现象是：锌片上有气泡产生，铜片上无现象，反应的离子方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑．
故答案为：锌片上有气泡产生，铜片上无现象；Zn+2H+=Zn2++H2↑．
②用导线把金属片连接起来，该装置构成了原电池，锌片失电子生成锌离子进入溶液，所以锌片逐渐溶解，发生氧化反应；电子从锌片沿导线流向铜片，铜片上氢离子得电子生成氢气，所以发生的电极反应式为2H++2e-H2↑，电池反应式为Zn+2H+=Zn2++H2↑．
故答案为：锌片逐渐溶解，铜片上有气泡生成；锌；2H++2e-H2↑；Zn+2H+=Zn2++H2↑．
（2）该装置构成了原电池，锌作负极铜作正极，锌片失电子生成锌离子进入溶液，铜离子得电子生成铜，所以电子从锌片沿导线流向铜片，所以电极反应式为：负极Zn-2e-=Zn2+；正极Cu2++2e-Cu；总反应式为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu．
故答案为：锌；铜；Zn-2e-=Zn2+；Cu2++2e-Cu；；Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu．
（10分）
汽车尾气中含有CO和氮氧化物。治理尾气的方法是在排气管上安一个催化转化器，可发生如下反应：2NO+2CO
（1）2NO（g）+2CO（g）
K= 。
（2）已知：CO（g）+
N2（g）+O2（g）="2" NO（g） △H="+180" kJ/mol
则反应2NO（g）+2CO（g）
（3）对于可逆反应2NO（g）+2CO（g）
①升高温度，平衡常数增大
②升高温度，逆反应速率降低
③在单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡
④反应达到平衡后，其他条件不变，缩小容器容积，平衡向生成N2和CO2的方向移动
（4）下列说法正确的是
①NO、CO、CO2均为酸性氧化物
②CO2的大量排放会导致温室效应，所以应尽量选用公共交通，提倡低碳
③汽车尾气中的氮氧化物主要是空气中的氮气与氧气在高温条件下生成的
（5）实验室可利用NaOH溶液吸收CO2，标准状况下2.24LCO2气体被1.5 L 0.1 mol/L NaOH溶液全部吸收（不考虑CO2溶于水），生成NaCO3的物质的量为 mol。
正确答案
（1）
（2）-746（2分）
（3）③④（2分）
（4）②③（2分）
（5）0.05（2分）
略
（1）铜板上铁铆钉处容易生锈，称为______腐蚀，被腐蚀的金属是______；原电池的正极电极反应式是______．
（2）如图所示的铜-锌原电池中，理论上应观察到的现象是：铜片上：______，此时原电池的负极电极反应式是______．
正确答案
（1）铜板上铁铆钉处容易生锈，是因为金属铁、铜、潮湿的空气形成了原电池，其中活泼金属铁发生了吸氧腐蚀的结果，在该原电池的正极上是氧气得电子的过程，
故答案为：电化学（或吸氧）；铁；O2 +4e-+2H2O=4OH-；
（2）在铜、锌、硫酸原电池中，活泼金属锌做负极，发生失电子的氧化反应，即Zn-2e=Zn2+，金属铜作正极，正极上是氢离子发生得电子得还原反应，即2H++2e-→H2↑，有气泡产生，故答案为：有气泡产生；Zn-2e=Zn2+．
如下图由浓硫酸、Cu、Al组成一个原电池，试写出正、负极电极反应式，并指出反应类型。
负极：_______________;____________;
正极：_______________;____________。
正确答案
Cu- 2e- =Cu2+ ； 氧化反应
2H2SO4+2e-=SO42- +SO2↑+ 2H2O ；还原反应
如图所示的四个容器中分别盛有不同的溶液，除A、B外，其余电极均为石墨电极．甲为铅蓄电池，其工作原理为：Pb+PbO2+2H2SO4 
闭合K，发现G电极附近的溶液变红，20min后，将K断开，此时C、D两极上产生的气体体积相同；据此回答：
（1）A电极的电极材料是______（填“PbO2”或“Pb”）．
（2）电解后，要使丙中溶液恢复到原来的浓度，需加入的物质是______（填化学式）．
（3）到20min时，电路中通过电子的物质的量为______．
（4）0～20min，H电极上发生反应的电极反应式为：______．
（5）20min后将乙装置与其他装置断开，然后在C、D两极间连上灵敏电流计，发现电流计指针偏转，则此时C电极为______极，D电极上发生的电极反应式为：______．
正确答案
依据题干信息和图示可知，甲池是原电池做电源，发生的反应为：Pb+PbO2+2H2SO4
C电极上发生的电极反应为：Cu2++2e-=Cu；2H++2e-=H2↑
D电极上发生的电极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑
（1）A电极是铅蓄电池的正极，正极的电极材料是PbO2；故答案为：PbO2；
（2）电解过程是电解水，要使丙硫酸铝溶液恢复到原来的浓度，需加入的物质是水；故打为：H2O；
（3）20min后，将K断开，此时C、D两极上产生的气体体积相同，溶液中铜离子物质的量为0.1mol，设生成氢气物质的量为x，则氧气物质的量为x，结合电极上电子守恒计算得到：
C电极上发生的电极反应为：Cu2++2e-=Cu；2H++2e-=H2↑
D电极上发生的电极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑
4x=2x+0.1×2
x=0.1mol，所以电路中电子转移总数为0.4mol，故答案为：0.4mol；
（4）0～20min，H电极上发生反应的电极反应式为H是电解池的阳极，依据电子守恒先反应的是：2Cl--2e-=Cl2↑Cl-物质的量为0.2mol，转移电子物质的量为0.2mol，溶液中电子转移总数为0.4mol，所以溶液中氢离子继续放电，电极反应为2H++2e-=H2↑；故答案为：2Cl--2e-=Cl2↑；2H++2e-=H2↑；
（5）20min后将乙装置与其他装置断开，然后在C、D两极间连上灵敏电流计，发现电流计指针偏转，说明形成了原电池反应，电解时C电极上析出铜，断开连接形成原电池的负极，正极上是氢离子得到电子生成氢气；电极反应为：2H++2e-=H2↑；故答案为：负极；2H++2e-=H2↑．
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