- 原电池原理的应用
- 共4430题
Al-AgO电池可用作水下动力电源,其原理如图所示.该电池反应的化学方程式为:2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.AgO中Ag的化合价为+2价,当电极上析出0.54gAg即0.005mol时,电路中转移的电子为0.01mol,故A正确;
B.由总反应式可知OH-参加反应,应用阴离子交换膜,故B错误;
C.负极上电极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O,故C错误;
D.正极上电极反应式为AgO+2e-+H2O=Ag+2OH-,故D错误;
故选A.
如图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极.
(1)正极为______(填“a”或“b”)阳极为______.(填“c”或“d”)
(2)阳极电极反应式为______检验该阳极产物的方法是______.
(3)电解一段时间后发现阴极增重6.4g,则外电路中通过的电子的物质的量是______.
正确答案
a
c
2Cl-一2e一=C12↑
用湿润的淀粉碘化钾试纸放在c电极附近,若试纸变蓝,则证明产生的气体为氯气
0.2mol
解析
解:(1)电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极,依据电流流向可知,电源电极a为正极,与a连接的电极c为电解池的阳极;b为负极,与b电极相连的电极d为电解池的阴极,
故答案为:a;c;
(2)阳极是c电极,溶液中氯离子在阳极失电子发生氧化反应,电极反应为:2Cl-一2e一=C12↑;生成的氯气用湿润的淀粉碘化钾试纸放在c电极附近,若试纸变蓝,则证明产生的气体为氯气;
故答案为:2Cl-一2e一=C12↑;用湿润的淀粉碘化钾试纸放在c电极附近,若试纸变蓝,则证明产生的气体为氯气;
(3)电解一段时间后发现阴极增重6.4g,依据离子放电顺序溶液中铜离子得到电子生成铜,物质的量==0.1mol,电极反应为:Cu2++2e-=Cu,电子转移0.2mol,外电路中通过的电子的物质的量是0.2mol,
故答案为:0.2mol.
请仔细观察两种电池的构造示意图(如图1),回答下列问题:
(1)碱性锌锰电池的总反应式:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,则负极的电极反应式:______.
(2)碱性锌锰电池比普通锌锰电池(干电池)性能好,放电电流大.试从影响反应速率的因素分析其可能的原因是______.
(3)原电池可将化学能转化为电能.某课外活动小组设计两种类型的原电池,以探究其能量转化效率.限选材料:ZnSO4(aq),CuSO4(aq);铜片,锌片和导线.
①完成原电池甲的装置示意图(见图2),并作相应标注.(要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素)
②组装原电池乙,要求:以铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中,工作一段时间后,可观察到负极______.
③甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是______,(填“甲”或“乙”),其原因是______.
正确答案
Zn+2OHˉ-2eˉ=Zn(OH)2
碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳,增大了反应物的接触面积,加快了反应速率,故放电电流大
电极逐渐溶解变细
甲
甲可以保持电流稳定,化学能基本都转化为电能.而乙中的活泼金属还可以与CuSO4溶液发生置换反应,部分能量转化为热能
解析
解:(1)负极发生氧化反应,由方程式可知Zn被氧化生成Zn(OH)2,则电极方程式为Zn+2OHˉ-2eˉ=Zn(OH)2,故答案为:Zn+2OHˉ-2eˉ=Zn(OH)2;
(2)二者的不同之处在于固体的表面积不同,碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳,增大了反应物的接触面积,加快了反应速率,故放电电流大,
故答案为:碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳,增大了反应物的接触面积,加快了反应速率,故放电电流大;
(3)①在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素,如图示设计原电池,锌做负极,铜做正极,原电池的甲装置示意图为:,故答案为:
;
②以铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,依据原电池反应的原理,需要选用比铜活泼的锌做负极,下层原电池,负极发生氧化反应,Zn-2e-=Zn2+,锌溶解,故答案为:电极逐渐溶解变细;
③甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是甲,因为甲可以保持电流稳定,化学能基本都转化为电能.而乙中的活泼金属还可以与CuSO4溶液发生置换反应,部分能量转化为热能,
故答案为:甲;甲可以保持电流稳定,化学能基本都转化为电能.而乙中的活泼金属还可以与CuSO4溶液发生置换反应,部分能量转化为热能.
一个原电池反应为:Fe+Cu2+═Fe2++Cu,该原电池的电极及电解质溶液可能是( )
正确答案
解析
解:Fe失电子发生氧化反应而作负极,不如Fe活泼的金属或导电的非金属作正极(石墨),铜离子在正极上得电子发生还原反应,则电解质为可溶性的铜盐,符合条件的是CD,故选CD.
原电池是一种______装置.电子的流动方向是从______极到______极;电流方向是从______极到______极.电工操作中规定,不能把铜线和铝线拧在一起连接线路,这是因为在潮湿的空气中,铜与铝接触形成______,其中铝做______,很快被腐蚀.
正确答案
将化学能转变为电能的
负
正
正
负
原电池
负极
解析
解:原电池是一种将化学能转化为电能的装置,在原电池中,电子的流动方向是从负极沿着导线流向正极,电流方向和电子流向相反,即从正极流向负极,铜、铝、潮湿的空气构成的原电池中,金属铝做负极,易被腐蚀.故答案为:将化学能转变为电能的;负;正;正;负;原电池;负极.
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