- 原电池工作原理的实验探究
- 共4125题
(1)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, 能设计成原电池(填“A”或“B”)。
②如果(A或B)不能,说明其原因
(2)如图所示装置,烧杯中盛有滴有酚酞的NaCl饱和溶液,C(1)、C(2)为多孔石墨电极。
①接通S1后,两极均有气体生成,C(1)附近溶液显 色。装置内发生的总反应化学方程式为 。
②若有11.7g NaCl发生反应,理论上生成Cl2的体积(标准状况)为 。
③反应一段时间后(电极未脱离液面),断开S1,接通S2,观察到二极管发光。此时:C(2)的电极反应式是 。
正确答案
(1)B A为非氧化还原反应
(2)红 2NaCl+2H2O = 2NaCl+Cl2↑+ H2↑ 2.24L Cl2+2e—=2Cl—
(1)原电池是电子在线路中定向移动,所以原电池反应必须是氧化还原反应
(2)①接通S1后,此装置为电解饱和氯化钠的装置:2NaCl+2H2O = 2NaCl+Cl2↑+ H2↑
负极所对应电极为阴极C(1):2H++2e-=H2↑
,导致水的电离平衡被破坏,溶液呈碱性。②由总方程式计算即可2NaCl~Cl2↑
③断开S1,接通S2,则形成了原电池,总反应为:H2+Cl2=2HCl,C(1)极为氢气极,失电子,为负极;C(2)极为氯气极,得电子为正极。
(1)普通锌锰干电池的结构如图所示。回答下列问题。
①电池中电解质溶液为________。
②正极反应式为________。
③放电时,NH4+向________(填“正极”或“负极”)移动。
(2)废电池中的锌皮常用于实验室制氢气,废锌皮和纯锌粒分别与同浓度的稀硫酸反应,产生氢气速率较大的是________,原因是________________________。
若用过量的纯锌粒与一定量的稀硫酸反应,为了加快反应速率又不影响产生氢气的量,下列措施可行的是________(填序号)。
E.加入少量氢氧化钡溶液
正确答案
(1)①NH4Cl(或氯化铵)溶液 ②2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+H2O+2NH3 ③正极
(2)废锌皮 废锌皮在稀硫酸中可构成原电池,加快负极失电子速率,相应产生氢气速率较大 AC
(1)该电池的工作原理:负极失去电子被氧化,正极上富集电子,阳离子向正极移动。(2)从影响化学反应速率的角度考虑,构成原电池能加快负极失电子。
燃料电池是一种新型的无污染、无噪音、高效率的发电设备,是一种很有发展潜力的新能源,它主要由燃料、氧化剂、电极和电解质组成,燃料电池的结构和传统电池一样具有正负电极,正负电极被电解质分隔,它以还原剂(用氢作燃料)为负极反应物,以氧化剂(如空气中的氧气等)为正极交换物,在燃料电池中,氢气等燃料在通常条件下就能在电极上进行电极反应(一般用多孔镍、铂等作电极材料).电池中的电解质为有机高分子高聚物,它可以交换质子.
(1)燃料电池的电极在常温条件下就能持续发生电极反应,写出氢氧燃料电池中的电极反应式:负极______________;正极______________.
(2)氢氧燃料电池可作为载人航天器的首选电池,一个重要原因是它在产生持续电流的过程中生成的产物是水,这正好解决航天员的饮水问题,航天员饮用这些合成水通过消化系统,大部分在被___________吸收.
正确答案
(1)2H2-4e-=4H+、O2+4H++4e-=2H2O (2)小肠
(1)原电池中负极失去电子,正极得到电子。所以氢气在负极通入,氧气在正极通入,电极反应式分别是2H2-4e-=4H+、O2+4H++4e-=2H2O。
(2)人体内水主要在消化系统小肠内被吸收。
(16分)(1)把一块纯净的锌片插入盛有稀硫酸的烧杯里,可观察到锌片逐渐溶解,并有气体产生,再平行地插入一块铜片(如图甲所示),可观察到铜片上 (填“有”或“没有”)气泡产生,再用导线把锌片和铜片连接起来(如图乙所示),可观察到铜片上(填“有”或“没有”) 气泡产生。
(2)用导线连接灵敏电流表的两端后,再与溶液中的锌片和铜片相连(如图丙所示),观察到灵敏电流表的指针发生了偏转,说明了导线中有电流通过。从上述现象中可以归纳出构成原电池的一些条件是 ,
有关的电极反应式:锌片 ;铜片 。
图丙所示原电池中,电子流向为 。
(3)图乙、图丙是一个将 能转化为 能的装置,人们把它叫做原电池。
正确答案
(1)没有(2分),有(2分);
(2)两电极要插入电解质溶液,并用导线连接形成回路 (2分)
Zn-2e-=Zn2+(2分),2H+ + 2e- =H2↑(2分),从锌通过导线流向铜(2分)
(3)化学(2分),电能(2分)
考查原电池的应用及其判断。铜在金属活动顺序表中排在氢的后面,所以和稀硫酸不反应。当用导线和锌相连并插入稀硫酸中,则构成原电池,锌是负极,失去电子,发生氧化反应。铜是正极,电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,即氢离子在正极得到电子,发生还原反应,生成氢气。电极反应式为负极:Zn-2e-=Zn2+;正极:2H+ + 2e- =H2↑。根据以上分析可知,构成原电池的条件是活泼性不同的金属或金属与非金属,导线相连,并且要插入电解质溶液中。原电池是把化学能转化为电能的装置。
已知甲池的总反应式为: 2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O
(1)请回答图中甲、乙两池的名称。
甲池是 装置;乙池是 装置。
(2)请回答下列电极的名称:通入CH3OH的电极名称是 ,B(石墨)电极的名称是 。
(3)写出电极反应式:通入O2的电极的电极反应式是 。
(4)乙池中反应的化学方程式为 。
(5)当乙池中A(Fe)极的质量增加5.40g时,甲池中理论上消耗O2 mL(标准状况下)
正确答案
(1)原电池(化学能转变为电能) 电解池(电能转变为化学能)
(2)负极 阳极
(3)O2+2H2O+4e-=4OH-
(4)4AgNO4+2H2O=4Ag+O2↑+4HNO3
(5)280
试题分析:(1)由装置图可以看出甲池为原电池,乙池是电解池。(2)通入燃料CH3OH的电极名称是负极,通入氧气的电极为正极。在乙池中与电源的正极相连接的石墨电极B为阳极。与电源的负极相链接的Fe电极为阴极。(3)在原电池中,负极发生氧化反应。正极上发生还原反应。由于是碱性环境,所以在通入O2的电极即正极的电极反应式是O2+2H2O+4e-=4OH-。(5)由于在整个闭合回路中电子转移的数目相等。所以当乙池中A(Fe)极的质量增加5.40g时,n(Ag)=n(e-)=5.40g÷107g/mol=0.05mol.则n(O2)= 0.05mol÷4=0.0125mol.所以V(O2)= 0.0125mol×22.4L/mol=0.28L=280ml。
扫码查看完整答案与解析