- 原电池及其构成条件
- 共4254题
如图所示，其中甲池的总反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O．下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、甲池是燃料电池，是化学能转化为电能的装置，乙、丙池是电解池，是将电能转化为化学能的装置，故A错误；
B、在燃料电池中，负极是甲醇发生失电子的氧化反应，在碱性电解质下的电极反应为CH3OH-6e-+2H2O+8OH-=CO32-+8H2O，故B错误；
C、电解池乙池中，电解后生成硫酸、铜和氧气，要想复原，要加入氧化铜，故C错误；
D、甲池中根据电极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-，所以消耗280mL（标准状况下0.0125mol）O2，则转移电子0.05mol，根据丙装置中，在阴极上是氢离子放电，转移电子0.05mol，减小的氢离子是0.05mol，氢氧根离子是0.05mol，镁离子和氢氧根离子之间反应生成氢氧化镁，理论上最多产生氢氧化镁质量应该是0.05mol×
故选D．
日常所用干电池的电极分别为碳棒（上面有铜帽）和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质（其中加入MnO2吸收H2），电极反应式可简化为：Zn-2e-=Zn2+，2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑（NH3与Zn2+能生成一种稳定的物质）．根据上述判断，下列结论正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、锌失电子而作负极，碳为正极，故A错误；
B、锌失电子而作负极，负极上发生氧化反应，碳为正极，发生还原反应，故B错误；
C、干电池工作时，电流从正极碳经外电路流向负极锌，故C错误；
D．NH4Cl和ZnCl2都是强酸弱碱盐水解呈酸性，所以干电池长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀电器，故D正确；
故选D．
研究碳、氮氧化物的性质与利用具有重要意义．
（1）由MgO制成的Mg可构成“镁--次氯酸盐”电池，其装置示意图如图1，该电池的正极反应式为______；
（2）化合物甲、乙是两种氮的氧化物且所含元素价态均相同，其中一种氧化物为红棕色，某温度下相互转化时的量变关系如图2所示：
①甲的化学式是______；
②图中a、b、c、d四点中，表示反应处于平衡状态的是______．t1～t2时间内v正（乙）______v逆（甲）（填“＞”“＜”或“=”）
③反应进行到t2时刻，改变的条件可能是______．
（3）用H2或CO催化还原NO可达到消除污染的目的．已知：2NO（g）=N2（g）+O2（g）△H=-180.5kJ•mol-1；
2H2O（l）=2H2（g）+O2（g）△H=+571.6kJ•mol-1，则用H2催化还原NO消除污染的热化学方程式是______．
正确答案
解：（1）由图可知镁-次氯酸盐”燃料电池中Mg与ClO-、H2O反应生成Cl-与Mg（OH）2，该电池反应的总反应方程式为Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg（OH）2，正极电极反应是ClO-离子得到电子发生还原反应，电极反应为：ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-，故答案为：ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-；
（2）①甲、乙是两种氮的氧化物且所含元素价态均相同，这两种物质是NO2、N2O4，当乙的浓度减少0.2mol/L时，甲的浓度增大0.4mol/L，同一时间段、同一化学反应中，物质的量浓度的变化量之比等于其计量数之比，所以甲的计量数是2、乙的计量数是1，则甲的化学式为NO2，故答案为：NO2；
②化学反应达到平衡状态时，各种物质的浓度不变，根据图象知，b点表示平衡状态，在t1～t2时间内，反应达平衡，v正（乙）=v逆（乙），v正（甲）=v逆（甲），而v（甲）：v（乙）=2：1，故有v正（乙）＜v逆（甲），
故答案为：b；＜；
③根据图象知，t2时刻，X浓度增大、Y浓度不变，所以改变的条件是增大NO2的浓度，故答案为：增大NO2的浓度．
（3）①已知：①N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol②2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6 kJ•mol-1
依据盖斯定律可知②-①得：2H2（g）+2NO（g）=N2（g）+2H2O（l），△H=（-571.6kJ/mol）-180.5kJ/mol═-752.1kJ/mol，
故答案为：2H2（g）+2NO（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-752.1kJ/mol．
解析
解：（1）由图可知镁-次氯酸盐”燃料电池中Mg与ClO-、H2O反应生成Cl-与Mg（OH）2，该电池反应的总反应方程式为Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg（OH）2，正极电极反应是ClO-离子得到电子发生还原反应，电极反应为：ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-，故答案为：ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-；
（2）①甲、乙是两种氮的氧化物且所含元素价态均相同，这两种物质是NO2、N2O4，当乙的浓度减少0.2mol/L时，甲的浓度增大0.4mol/L，同一时间段、同一化学反应中，物质的量浓度的变化量之比等于其计量数之比，所以甲的计量数是2、乙的计量数是1，则甲的化学式为NO2，故答案为：NO2；
②化学反应达到平衡状态时，各种物质的浓度不变，根据图象知，b点表示平衡状态，在t1～t2时间内，反应达平衡，v正（乙）=v逆（乙），v正（甲）=v逆（甲），而v（甲）：v（乙）=2：1，故有v正（乙）＜v逆（甲），
故答案为：b；＜；
③根据图象知，t2时刻，X浓度增大、Y浓度不变，所以改变的条件是增大NO2的浓度，故答案为：增大NO2的浓度．
（3）①已知：①N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol②2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6 kJ•mol-1
依据盖斯定律可知②-①得：2H2（g）+2NO（g）=N2（g）+2H2O（l），△H=（-571.6kJ/mol）-180.5kJ/mol═-752.1kJ/mol，
故答案为：2H2（g）+2NO（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-752.1kJ/mol．
下列关于实验现象的描述不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，形成铜、铁、稀硫酸原电池，正极是金属铜，该极上电子和溶液中的氢离子结合产生氢气，故A正确；
B．用锌片做阳极，铁片做做阴极，电解氯化锌溶液，这是一个电镀池，镀层金属锌作阳极，待镀件铁作阴极，镀层金属盐氯化锌溶液作电解质，发生反应：阳极：Zn-2e-=Zn2+；阴极：Zn2++2e-=Zn，故B正确；
C．把铜片插入三氯化铁溶液中，铜和氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁，铜的金属活动性不及铁，铜不能置换出铁，故C错误；
D．把锌片放入盛盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，锌置换出铜，所以形成了铜、锌、稀盐酸原电池，原电池反应可以加速反应的速率，故D正确；
故选C．
（2015秋•佳木斯校级期末）在25℃时，用石墨为电极电解2L0.5mol•L-1CuSO4溶液．5min后在一个石墨电极上有6.4g Cu生成，试回答下列问题．
（1）发生氧化反应的是______极，电极反应式为______．
（2）若电解后溶液的体积不变，则电解后溶液的pH为______．
（3）若将溶液恢复到与电解前一样，则需加入______（填化学式）
正确答案
阳
4OH--4e-═2H2O+O2↑
1
0.1molCuO
解析
解：在25℃时，用石墨电极电解2.0 L，0.5mol/LCuSO4溶液中Cu2+物质的量为0.5mol，5min后，在一个石墨电极上有6.4 g Cu生成物质的量为0.1mol；
（1）电解过程中，溶液中阴离子OH-、SO42-移向阳极，氢氧根离子放电发生氧化反应，电极反应式：4OH--4e-═2H2O+O2↑，故答案为：阳；4OH--4e-═2H2O+O2↑；
（2）依据电极反应电子守恒，生成铜物质的量为0.1mol，电子转移为0.2mol；
阳极反应为：4OH--4e-═2H2O+O2↑
0.2mol 0.2mol 0.05mol
阴极反应为：2Cu2++4e-═2Cu
0.1mol 0.2mol 0.1mol
所以电解过程中电子转移为0.2mol；
生成氧气的体积=0.05mol×22.4L/mol=1.12L；
减少氢氧根离子0.2mol，溶液中增加氢离子0.2mol，c（H+）=
故答案为：1；
（3）根据电解的离子方程式2Cu2++2H2O
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