- 原电池工作原理的实验探究
- 共4125题
铅蓄电池是典型的可充型电池,电池总反应为:Pb+PbO2+4H++2S
请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):
放电时,正极的电极反应是 ;电解液中H2SO4的浓度将变 ;当外电路通过1 mol电子时,理论上负极板的质量增加 g。
正确答案
PbO2+2e-+4H++S
放电时正极上发生还原反应,由总电池反应知,发生还原反应的物质为PbO2,产物为PbSO4,同时消耗H2SO4,故正极反应为:PbO2+2e-+4H++S
（1）用FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的化学方程式为： ；若将该反应设计成如图的原电池，请在图中完成标注。
（2）实验证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，现有下列反应：
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H>0；
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H<0 ；
③NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1) △H<0 。
上述反应可以设计成原电池的是 （填序号），如若以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计的原电池其负极反应为 。
正确答案
（1）2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2（2分） 见下图（2分，1个标注1分）
（2）②（1分） H2—2e－+2OH－ ＝2H2O（2分）
试题分析：形成原电池的条件是：①是一个氧化还原反应；②得有两个活泼性不同的电极；③得有电解质溶液；④构成闭合回路。
1991年我国首创以铝－空气－海水为能源的新型“海水电池”，该电池以海水为电解质溶液，靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流。它比干电池能量高20～50倍。其总反应式表示为：4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3。
（1）该电源的负极材料为 ，（2）写出正极反应式为 ： 。
正确答案
（1）铝 （2） O2＋2H2O＋4e－===4OH－
试题分析：（1）原电池中，负极发生氧化反应；根据题意知，该电池以海水为电解质溶液，靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流，则负极材料为铝；（2）原电池工作时，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。
如图，A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
（1）A中反应的离子方程式为_____________________________。
（2）B中Sn极的电极反应式为____________________________。
（3）C中被腐蚀的金属是________，总反应的化学方程式为_____________________。比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序为__________。
（填序号）。
正确答案
（1）Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑
（2）2H＋＋2e－=H2↑
（3）Zn Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑ B>A>C
A中铁与稀H2SO4反应；B中形成Sn－H2SO4－Fe原电池，其中Fe作负极，Sn作正极，负极的电极反应是Fe—2e－=Fe2＋，正极的电极反应是2H＋＋2e－=H2↑；C中形成Zn－H2SO4－Fe原电池，Zn作负极被腐蚀，总反应方程式为Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑。比较A、B、C三种情况可知：B中Fe作负极，被腐蚀得最快，C中的Fe作正极，被腐蚀得最慢。
已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuCl2溶液、NaOH溶液、盐酸.按要求回答:
(1) 电工操作上规定不能把铜导线和铝导线连接在一起使用.说明原因 .
(2)若电极材料选铜和石墨,电解质溶液选硫酸铜溶液,外加导线,能否构成原电池? ,若能,请写出电极反应式,负极 ,正极 .(若不能,后面两空不填)
(3)通常说的燃料电池都以铂为电极,将燃烧反应的化学能转化为电能,在燃料电池中,可燃物在 极反应, 在另一极反应。
正确答案
(1)铜铝接触在潮湿的环境中形成原电池反应，加快了铝腐蚀的速率，易造成电路断路。(2)能、负极反应式为2Cu－4e－=2Cu2+；正极反应式为O2+4H++4e－=2H2O (3)负、助燃物
(2)铜虽然是活泼性弱的金属，但不是惰性电极，铜与石墨导线连接在盐溶液中可以构成原电池装置，铜作负极。正极反应是溶解在溶液中的氧气得电子，酸性溶液中的电极反应为：O2+4H++4e－=2H2O，中性或弱碱性溶液中的电极反应式为：O2+2H2O+4e－=4OH－。
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