- 原电池及其构成条件
- 共4254题
（1）依据氧化还原反应：2Ag+（aq）+Cu（s）=Cu2+（aq）+2Ag（s）设计的双液原电池，可以提供稳定的电流．装置如图所示，其中盐桥中装有琼脂-饱和KCl溶液．回答下列问题：
①电极X的材料和电解质溶液Y分别为______、______；
②盐桥中K+移向______（填“A”或“B”）；
③银电极发生的电极反应为______．
（2）已知：C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1=-396.5kJ•mol-1
H2（g）+
CO（g）+
根据盖斯定律写出单质碳和水蒸气反应生成水煤气的热化学方程式：______．
正确答案
解：（1）①根据2Ag+（aq）+Cu（s）=Cu2+（aq）+2Ag（s）知，失电子的金属Cu为负极，得电子的阳离子Ag+是B池中电解质中的阳离子，该电解质溶液可以选取AgNO3溶液，
故答案为：Cu；AgNO3溶液；
②原电池放电时，盐桥中的钾离子移向正极B池，故答案为：B；
③银电极上，溶液中的银离子得电子发生还原反应，从而析出银单质，电极反应为：Ag++e-=Ag，故答案为：Ag++e-=Ag；
（2）①C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1=-396.5kJ•mol-1
②H2（g）+1/2O2=H2O（g）△H2=-241.8kJ•mol-1③CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）△H3=-283.0kJ•mol-1
根据盖斯定律，①-②-③得到：单质碳和水蒸气生成水煤气的热化学方程式：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=128.3 kJ•mol-1，
故答案为：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=128.3 kJ•mol-1．
解析
解：（1）①根据2Ag+（aq）+Cu（s）=Cu2+（aq）+2Ag（s）知，失电子的金属Cu为负极，得电子的阳离子Ag+是B池中电解质中的阳离子，该电解质溶液可以选取AgNO3溶液，
故答案为：Cu；AgNO3溶液；
②原电池放电时，盐桥中的钾离子移向正极B池，故答案为：B；
③银电极上，溶液中的银离子得电子发生还原反应，从而析出银单质，电极反应为：Ag++e-=Ag，故答案为：Ag++e-=Ag；
（2）①C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1=-396.5kJ•mol-1
②H2（g）+1/2O2=H2O（g）△H2=-241.8kJ•mol-1③CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）△H3=-283.0kJ•mol-1
根据盖斯定律，①-②-③得到：单质碳和水蒸气生成水煤气的热化学方程式：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=128.3 kJ•mol-1，
故答案为：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=128.3 kJ•mol-1．
正确答案
解析
解：A．甲构成原电池，铁作负极，石墨作正极，负极上铁失电子发生氧化反应，所以甲中铁不被保护，故A错误；
B．甲中石墨作正极，氧气在正极发生还原反应，电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-，故B错误；
C．乙中铁为阴极，发生还原反应，故C错误；
D．乙中石墨作阳极，阳极上氯离子放电生成氯气，氯气置换出碘化钾中的碘，碘遇淀粉变蓝色，所以电极附近滴几滴碘化钾淀粉溶液变蓝色，故D正确；
故选D．
（1）若A、B都是惰性电极，c是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时向U型管两边各滴入几滴酚酞试液，试判断
①a是______极（填“正”或“负”）；
②B电极上的电极反应式为______，
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液c选用CuSO4溶液，则B电极的材料是______，电极反应式为______．
（3）用惰性电极电解CuSO4溶液．若阴极上析出Cu的质量为3.2g，则阳极上产生的气体在标准状况下的体积为______；
Ⅱ、设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是对21世纪最富有挑战性的课题之一．最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-离子．回答如下问题：
（1）以庚烷（C7H16）代表汽油，这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是：______
（2）这个电池的负极发生的反应是：______；正极发生的反应是：______；固体电解质里的O2-向______（填“正”或“负”）极移动（1分）
正确答案
解：Ⅰ、（1）①电流的流向是从电源的正极→电解池的阳极，所以a是正极，故答案为：正；
②和电源的正极a相连的A是电解池的阳极，所以B是电解池的阴极，电极反应为：2H++2e-═H2↑，故答案为：2H++2e-═H2↑；
（2）电解精炼铜时，阳极材料是粗铜，阴极材料是纯铜，B是电解池的阴极，发生铜离子的得电子反应，故答案为：纯铜；Cu2++2e-═Cu；
（3）用惰性电极电解CuSO4溶液，阴极上的电极反应为：Cu2++2e-→Cu，当析出Cu的质量为3.2g，则转移电子0.1mol，阳极上的电极反应为：4OH-→4e-+2H20+O2↑，转移电子0.1mol时，阳极上产生的气体的物质的量是0.025mol，在标准状况下的体积为0.025mol×22.4L/mol=0.56L，故答案为：0.56L；
Ⅱ、（1）燃料电池的总反应是燃料在氧气中燃烧的反应，即C7H16+11O2=7CO2+8H2O，故答案为：C7H16+11O2=7CO2+8H2O；
（2）燃料电池的负极反应是燃料失电子的氧化反应，即C7H16+22O2--44e-=7CO2+8H2O； 正极是氧气得电子的还原反应，即11O2+44e-=22O2-；原电池中电解质里的阴离子移向负极，故答案为：C7H16+22O2--44e-=7CO2+8H2O；11O2+44e-=22O2-；负极．
解析
解：Ⅰ、（1）①电流的流向是从电源的正极→电解池的阳极，所以a是正极，故答案为：正；
②和电源的正极a相连的A是电解池的阳极，所以B是电解池的阴极，电极反应为：2H++2e-═H2↑，故答案为：2H++2e-═H2↑；
（2）电解精炼铜时，阳极材料是粗铜，阴极材料是纯铜，B是电解池的阴极，发生铜离子的得电子反应，故答案为：纯铜；Cu2++2e-═Cu；
（3）用惰性电极电解CuSO4溶液，阴极上的电极反应为：Cu2++2e-→Cu，当析出Cu的质量为3.2g，则转移电子0.1mol，阳极上的电极反应为：4OH-→4e-+2H20+O2↑，转移电子0.1mol时，阳极上产生的气体的物质的量是0.025mol，在标准状况下的体积为0.025mol×22.4L/mol=0.56L，故答案为：0.56L；
Ⅱ、（1）燃料电池的总反应是燃料在氧气中燃烧的反应，即C7H16+11O2=7CO2+8H2O，故答案为：C7H16+11O2=7CO2+8H2O；
（2）燃料电池的负极反应是燃料失电子的氧化反应，即C7H16+22O2--44e-=7CO2+8H2O； 正极是氧气得电子的还原反应，即11O2+44e-=22O2-；原电池中电解质里的阴离子移向负极，故答案为：C7H16+22O2--44e-=7CO2+8H2O；11O2+44e-=22O2-；负极．
正确答案
解析
解：A、Fe为正极，氧气在正极放电生成OH-，烧杯a中的溶液pH升高，故A正确；
B、Zn为负极，发生氧化反应，故B正确；
C、Fe为正极，发生还原反应，氧气在正极放电生成OH-，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故C错误；
D、Zn为负极，发生氧化反应，Zn放电生成Zn2+，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，故D错误；
故选AB．
一种新型燃料电池，是用两根金属铂作电极插入KOH溶液中，然后向两极上分别通入H2和O2，下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．该燃料电池中，氢气失电子发生氧化反应，所以通入氢气的电极是负极，故A正确；
B．氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-，所以通入氧气的电极是正极，故B正确；
C．放电时，负极上电极反应式为H2+2OH--2e-=2H2O，所以负极附近氢氧根离子浓度降低，则pH减小，碱性减弱，故C错误；
D．氧气的物质的量=
故选C．
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