- 原电池及其构成条件
- 共4254题
用选项中的电极、溶液和如图所示装置可组成原电池.下列现象或结论叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.该原电池中,负极上的电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+,正极上的电极反应式为:Cu2++2e-=Cu,当转移电子数相等时,参加反应的两种金属的物质的量相等,根据m=nM知,因为M不同所以参加反应的金属的质量不同,故A错误;
B.该原电池中,电极b作负极,电极a作正极,原电池放电时,盐桥中的阳离子向a极移动,故B错误;
C.该原电池中,电极b作负极,电极a作正极,负极上碘离子失电子生成碘单质,淀粉溶液遇碘变蓝色,所以b极附近溶液变蓝,故C正确;
D.该原电池中,电极a作负极,电极b作正极,原电池放电时,外电路上电子从电极a沿导线流向电极b,故D错误;
故选C.
酒后驾车人员体内酒精含量的检测装置如图所示,下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、该装置是将化学能转变为电能的装置,属于原电池,原电池放电时,单位时间内通过电量越大,需要的燃料越多,则酒精含量越高,故A正确;
B、该原电池中,投放酒精的电极是负极,负极上乙醇失电子和水反应生成乙酸和氢离子,电极反应式为:H2O+C2H5OH-4e-=CH3COOH+4H+,故B正确;
C、原电池投放氧化剂的电极是正极,正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,溶液中氢离子浓度减小,pH增大,故C错误;
D、该原电池的反应是乙醇被氧化生成乙酸和水,电池反应式为O2+C2H5OH=CH3COOH+H2O,故D正确.
故选C.
如图为相互串联的甲乙两个电解池,请回答:
(1)甲池若为用电解精炼铜的装置,A极是______,材料是______,电极反应为______,
B极是______,材料是______,电极反应为______,电解质溶液为______.
(2)若甲槽阴极增重12.8g,则乙槽阴极放出气体在标准状况下的体积为______.
(3)若乙槽剩余液体为400mL,则电解后得到碱液的物质的量浓度为______.
正确答案
阴极
纯铜
Cu2++2e-═Cu
阳极
粗铜
Cu-2e-═Cu2+
CuSO4溶液
4.48
14
解析
解:(1)电解精炼粗铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,电解质溶液为可溶性的铜盐,根据图片知,A是阴极,B是阳极,所以A极材料是纯铜,阴极上铜离子得电子发生还原反应,电极反应式为:Cu2++2e-═Cu,
B是阳极,电极材料是粗铜,阳极上铜失电子发生氧化反应,电极反应式为:Cu-2e-═Cu2+,
电解质一般用可溶性的硫酸铜溶,
故答案为:阴极;纯铜;Cu2++2e-═Cu;阳极;粗铜;Cu-2e-═Cu2+;CuSO4溶液;
(2)串联电路中转移电子相等,若甲槽阴极增重12.8g,由电极方程式Cu2++2e-═Cu可知,阴极上得到电子的物质的量=,乙槽中阴极上氢离子放电生成氢气,根据转移电子相等得,则乙槽阴极电极反应为:2H++2e-=H2↑,放出气体在标准状况下的体积=
=4.48L,
故答案为:4.48;
(3)依据析出铜的物质的量为0.2mol,电子转移为0.4mol,电极反应为:2H++2e-=H2↑;减少氢离子物质的量为0.4mol,溶液中增多氢氧根离子物质的量为0.4mol,常温下若乙槽剩余液体为400mL,则电解后得到碱液的物质的量浓度为1mol/L,即pH=14,
故答案为:14.
金属铜不溶于稀硫酸,可溶于铁盐溶液生成铜盐与亚铁盐.现将一定量的铜片加入到100mL稀硫酸和硫酸铁的混合溶液中,铜片完全溶解(不考虑盐的水解及溶液体积的变化).
(1)写出铜溶解于上述混合溶液的离子方程式______.
(2)若铜完全溶解时,溶液中的Fe3+、Cu2+、H+三种离子的物质的量浓度相等,且测得溶液的pH=1,则溶解铜的质量是______g,溶液中的c(SO42-)=______mol/L.
(3)若欲在如图所示的装置中发生(1)中的反应,则X极是______(正、负极),电极反应式______.Y极的材料名称是______,电极反应式______.
正确答案
解:(1)铜和铁离子反应生成亚铁离子和铜离子,离子反应方程式为:Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+,故答案为:Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+;
(2)若铜完全溶解时,溶液中的Fe3+、Cu2+、H+三种离子的物质的量浓度相等,且测得溶液的pH=1,则c(H+)=c(Cu2+)=0.1mol/L,根据原子守恒得m(Cu)=CVM=0.1mol/L×0.1L×64g/mol=0.64g,
反应后溶液中的阳离子为:Fe3+、Fe2+、Cu2+、H+,而Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+,可见Fe2+的物质的量浓度为Cu2+的两倍,依据溶液中的电荷守恒规律,故0.1mol/L×3+0.2mol/L×2+0.1mol/L×2+0.1mol/L×1=c(SO42-)×2,解得c(SO42-)=0.5mol/L;
故答案为:0.64,0.5mol/L;
(3)若欲在如图所示的装置中发生(1)中的反应,则铜电极是负极,不如铜活泼的金属或导电的非金属作正极,所以X电极是负极,
负极上电极反应式为:Cu-2e-═Cu2+,碳(石墨、金、铂、银)作正极,
正极上铁离子得电子发生还原反应,电极反应式为:2Fe3++2e-═2Fe2+,
故答案为:负极,Cu-2e-═Cu2+,碳(石墨、金、铂、银),2Fe3++2e-═2Fe2+.
解析
解:(1)铜和铁离子反应生成亚铁离子和铜离子,离子反应方程式为:Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+,故答案为:Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+;
(2)若铜完全溶解时,溶液中的Fe3+、Cu2+、H+三种离子的物质的量浓度相等,且测得溶液的pH=1,则c(H+)=c(Cu2+)=0.1mol/L,根据原子守恒得m(Cu)=CVM=0.1mol/L×0.1L×64g/mol=0.64g,
反应后溶液中的阳离子为:Fe3+、Fe2+、Cu2+、H+,而Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+,可见Fe2+的物质的量浓度为Cu2+的两倍,依据溶液中的电荷守恒规律,故0.1mol/L×3+0.2mol/L×2+0.1mol/L×2+0.1mol/L×1=c(SO42-)×2,解得c(SO42-)=0.5mol/L;
故答案为:0.64,0.5mol/L;
(3)若欲在如图所示的装置中发生(1)中的反应,则铜电极是负极,不如铜活泼的金属或导电的非金属作正极,所以X电极是负极,
负极上电极反应式为:Cu-2e-═Cu2+,碳(石墨、金、铂、银)作正极,
正极上铁离子得电子发生还原反应,电极反应式为:2Fe3++2e-═2Fe2+,
故答案为:负极,Cu-2e-═Cu2+,碳(石墨、金、铂、银),2Fe3++2e-═2Fe2+.
对原电池的电极名称,下列叙述中错误的是( )
正确答案
解析
解:A、原电池中,电子从负极沿导线流向正极,所以电子流入的一极为正极,故A正确.
B、原电池中,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,所以较活泼的金属作负极,较不活泼的电极为正极,故B正确.
C、原电池中,电子从负极沿导线流向正极,所以电子流出的一极为负极,故C正确.
D、电池中,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,故D错误.
故选D.
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