- 原电池原理的应用
- 共4430题
（1）今有2H2+O2
①负极通的应是______，正极通的应是______，电极反应式为：负极______；正极______．
②若把KOH改为硫酸，电极反应式为：负极______；正极______．
③若把H2改为CH4，KOH作电解质，则电极反应式为：负极______．
（2）铅蓄电池是典型的可充电型电池 Pb+PbO2+2H2SO4
①铅蓄电池放电时，负极的电极反应式为______．
②当外电路通过2mol电子时，电解液中硫酸的物质的量将减少______mol．
正确答案
解：（1）①燃料电池中，通入燃料的电极是负极，通入氧化剂的电极是正极，所以通入氢气的电极是负极、通入氧气的电极是正极，负极上电极反应式为2H2+4OH--4e-=2H2O，正极上电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：H2；O2；2H2+4OH--4e-=2H2O；O2+2H2O+4e-=4OH-；
②把KOH改为稀硫酸，负极上氢气失电子生成氢离子，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，所以负极电极反应式为2H2-4e-=4H+，正极电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，故答案为：2H2-4e-=4H+； O2+4H++4e-=2H2O；
③若把H2改为CH4，KOH作电解质，负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，
故答案为：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；
（2）①放电时，铅作负极，负极上铅失电子和硫酸反应生成硫酸铅，电极反应式为：Pb-2e-+SO42-=PbSO4，故答案为：Pb-2e-+SO42-=PbSO4；
②当外电路通过2mol电子时，电解液中减少硫酸的物质的量将=
故答案为：2．
解析
解：（1）①燃料电池中，通入燃料的电极是负极，通入氧化剂的电极是正极，所以通入氢气的电极是负极、通入氧气的电极是正极，负极上电极反应式为2H2+4OH--4e-=2H2O，正极上电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：H2；O2；2H2+4OH--4e-=2H2O；O2+2H2O+4e-=4OH-；
②把KOH改为稀硫酸，负极上氢气失电子生成氢离子，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，所以负极电极反应式为2H2-4e-=4H+，正极电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，故答案为：2H2-4e-=4H+； O2+4H++4e-=2H2O；
③若把H2改为CH4，KOH作电解质，负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，
故答案为：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；
（2）①放电时，铅作负极，负极上铅失电子和硫酸反应生成硫酸铅，电极反应式为：Pb-2e-+SO42-=PbSO4，故答案为：Pb-2e-+SO42-=PbSO4；
②当外电路通过2mol电子时，电解液中减少硫酸的物质的量将=
故答案为：2．
利用碳棒、锌片和200ml稀硫酸组成原电池，将化学能转化为电能，当碳棒上共产生3.36L（标准状况）气体时，硫酸恰好全部被消耗．试计算：
（1）有多少个电子通过了导线．
（2）原稀硫酸溶液的物质的量浓度．
正确答案
解：（1）Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2↑ 转移电子
22.4L 2×6.02×1023个
3.36L 1.806×1023个
故答案为：1.806×1023个．
（2）Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2↑
1mol 22.4L
0.15mol 3.36L
C=
故答案为0.75mol/L
解析
解：（1）Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2↑ 转移电子
22.4L 2×6.02×1023个
3.36L 1.806×1023个
故答案为：1.806×1023个．
（2）Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2↑
1mol 22.4L
0.15mol 3.36L
C=
故答案为0.75mol/L
（1）锌片为______（填“正极”或“负极”），电极反应是______．
（2）铜片为______（填“正极”或“负极”），发生______反应（填“氧化”或“还原”）．
（3）该原电池工作时，溶液中的SO42-向______极移动，铜极上的现象是______．
正确答案
负极
Zn-2e-═Zn2+
正极
还原反应
负
有气体产生
解析
解：（1）该装置中，锌易失电子作负极，电极反应是Zn-2e-═Zn2+，故答案为：负极；Zn-2e-═Zn2+；
（2）铜为正极，发生还原反应，电极方程式为2H++2e-=H2↑，故答案为：正极，还原反应；
（3）该原电池工作时，溶液中的SO42-向负极移动，铜为正极，发生还原反应，电极方程式为2H++2e-=H2↑，会在该电极上产生气泡，故答案为：负；有气体产生．
对于锌、铜和稀硫酸组成的原电池（如图），下列有关说法中，不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、锌、铜和稀硫酸组成的原电池中，活泼金属锌作负极，故A正确；
B、电子从负极锌沿导线流向正极铜，故B正确；
C、溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极，所以H+向正极移动，故C错误；
D、锌作负极，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-═Zn2+，故D正确；
故选C．
a.
b.
c.
若以KOH溶液为电解质溶液，依据所选的反应设计一个原电池，其正极的电极反应式为______．
某同学用铜片、银片、Cu（NO3）2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的管）设计成一个原电池，如图所示，下列判断正确的是______（填序号）．
a．实验过程中，左侧烧杯中
b．实验过程中取出盐桥，原电池能继续工作
c．若开始时用U形铜代替盐桥，装置中无电流产生
d．若开始时用U形铜代替盐桥，U形铜的质量不变
（2）电解原理在化学工业中有着广泛的应用．现将设计的燃料电池通过导线与如图所示的电解池相连，其中a溶液为电解液，X和Y均为惰性电极，则：
①若a溶液为CuSO4溶液，则电解时的化学方程式为______．
②若电解含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400mL，当阳极产生672mL（标准状况下）气体时，溶液的pH=______（假设电解后溶液的体积不变）．
正确答案
b
O2+4e-+2H2O=4OH-
d
2CuSO4+2H2O
1
解析
解：（1）能设计成原电池的反应必须是自发的放热的氧化还原反应，
a是吸热反应，所以不能设计成原电池，故错误；
b是自发进行的放热的氧化还原反应，所以能设计成原电池，故正确；
c不是氧化还原反应，所以不能设计成原电池，故错误；
故选b；
若以KOH溶液为电解质溶液，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为 O2+4e-+2H2O=4OH-，
该原电池中，铜易失电子作负极，银作正极，
a．实验过程中，NO3-向负极铜电极移动，所以左侧烧杯中浓度增大，故错误；
b．实验过程中取出盐桥，该装置不能形成闭合回路，所以原电池不能继续工作，故错误；
c．若开始时用U形铜代替盐桥，则左侧构成电解池，右侧构成原电池，故错误；
d．若开始时用U形铜代替盐桥，则左侧构成电解池，右侧构成原电池，U型铜电极反应式从左向右依次为：Cu2++2e-=Cu、Cu-2e-=Cu2+，所以U型铜质量不变，故正确；
故选d；
故答案为：b；O2+4e-+2H2O=4OH-；d；
（2）①电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，所以电池反应式为
2CuSO4+2H2O
②电解混合溶液时，阳极上氯离子放电，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，0.04mol氯离子只能生成0.02mol氯气，即448mL氯气，转移0.04mol电子，共生成672mL气体，说明还有224mL气体来自于水的电解，根据
4OH--4e-=2H2O+O2↑知，生成224mL氧气又转移0.04mol电子，所以电解过程中一共转移0.08mol电子，阴极上先铜离子放电，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，现有0.04mol铜离子恰好完全电解析出，由此可得整个过程中消耗了0.04mol氢氧根离子，根据水的电离方程式知，溶液中氢离子浓度为0.04mol，则氢离子浓度为0.1mol/L，则溶液的pH=1，
故答案为：1．
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