- 原电池及其构成条件
- 共4254题
关于铜-锌-稀硫酸构成的原电池的有关叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、Cu-Zn-稀硫酸原电池放电时,较活泼的金属锌作负极,负极上失电子发生氧化反应,Zn-2e-=Zn2+,故A错误;
B、电子从负极锌片沿导线流向正极铜片,电流方向经外电路由Cu到Zn,故B错误.
C、溶液中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,SO42-离子向负极移动,故C错误;
D、原电池中,电子流入的一极为正极,电子流出的一极为负极,故D正确.
故选D.
某同学查资料得知α-AgI是一种固体导体,导电率很高.他为了研究α-AgI究竟是Ag+离子导电还是I-离子导电,设计一个如图所示(用铅蓄电池做电源)的电化学实验.已知铅蓄电池总反应:Pb+PbO2+2H2SO4
2PbSO4+2H2O
(1)该电解池的阳极电极方程式:______;铅蓄电池的正极电极方程式:______.
(2)若Ag+导电,α-AgI本身质量将______.(填“不变”、“变大”、或“变小”,下同.)
若I-导电,阳极附近的α-AgI晶体密度将会______.
(2)若通电一段时间后铅蓄电池中消耗了1molH2SO4,则电解池的阴极增重______g.
正确答案
Ag-e-═Ag+
PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O
不变
减小
108
解析
解:(1)阳极上Ag失电子发生氧化反应,电极反应式为Ag-e-═Ag+,铅蓄电池正极上PbO2得电子发生还原反应,电极反应式为PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O,
故答案为:Ag-e-═Ag+;PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O;
(2)若Ag+导电,该装置相当于电镀池,阳极溶解的Ag和阴极析出的Ag质量相等,所以α-AgI本身质量将不变,若是碘离子导电,固体密度减小.
故答案为:不变;减小;
(3)若通电一段时间后铅蓄电池中消耗了1molH2SO4,转移电子的物质的量=×108g/mol=1mol,串联电路中转移电子相等,当转移1mol电子时析出m(Ag)=
×108g/mol=108g,故答案为:108.
铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解液为稀硫酸.放电时,该电池总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O.请根据上述情况判断:
(1)该蓄电池的负极材料是______,放电时发生______(填“氧化”或“还原”)反应.
(2)该蓄电池放电时,电解质溶液的酸性______(填“增大”、“减小”或“不变”),电解质溶液中阴离子移向______(填“正”或“负”)极.
(3)已知硫酸铅为不溶于水的白色沉淀,生成时附着在电极上.试写出该电池放电时,正极的电极反应______(用离子方程式表示).
(4)氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于铅蓄电池.若电解质为KOH溶液,则氢氧燃料电池的负极反应式为______.该电池工作时,外电路每流过1×103 mol e-,消耗标况下氧气______m3.
正确答案
解:(1)铅蓄电池中,根据原电池反应式中元素化合价变化知,Pb中Pb元素化合价由0价变为+2价,被氧化发生氧化反应,所以Pb作负极,故答案为:Pb;氧化;
(2)铅蓄电池工作时,硫酸参加反应生成硫酸铅同时生成水,导致硫酸浓度降低、酸性减小,原电池放电时阴离子向负极移动,故答案为:减小;负;
(3)工作时,该铅蓄电池正极上PbO2得电子发生还原反应,电极反应为PbO2+SO42-+2e-+4H+═PbSO4+2H2O,
答案为:PbO2+SO42-+2e-+4H+═PbSO4+2H2O;
(4)燃料与氧气燃烧的总化学方程式为2H2+O2=2H2O,电解质溶液呈碱性,负极上氢气失电子生成水,则负极的电极方程式为2H2+4OH--4e-=4H2O;该电池中正极上是氧气发生得电子的还原反应,其电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-,则外电路每流过1×103 mol e-,消耗氧气为×103 mol,所以氧气的体积为
×103 mol×22.4L/mol=5.6×103L=5.6m3;
故答案为:2H2+4OH-=4H2O+4e-;5.6.
解析
解:(1)铅蓄电池中,根据原电池反应式中元素化合价变化知,Pb中Pb元素化合价由0价变为+2价,被氧化发生氧化反应,所以Pb作负极,故答案为:Pb;氧化;
(2)铅蓄电池工作时,硫酸参加反应生成硫酸铅同时生成水,导致硫酸浓度降低、酸性减小,原电池放电时阴离子向负极移动,故答案为:减小;负;
(3)工作时,该铅蓄电池正极上PbO2得电子发生还原反应,电极反应为PbO2+SO42-+2e-+4H+═PbSO4+2H2O,
答案为:PbO2+SO42-+2e-+4H+═PbSO4+2H2O;
(4)燃料与氧气燃烧的总化学方程式为2H2+O2=2H2O,电解质溶液呈碱性,负极上氢气失电子生成水,则负极的电极方程式为2H2+4OH--4e-=4H2O;该电池中正极上是氧气发生得电子的还原反应,其电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-,则外电路每流过1×103 mol e-,消耗氧气为×103 mol,所以氧气的体积为
×103 mol×22.4L/mol=5.6×103L=5.6m3;
故答案为:2H2+4OH-=4H2O+4e-;5.6.
研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质,利用如图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛.下列说法中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A.由TiO2制得1mol金属Ti,Ti元素化合价由+4价变为0价,所以理论上外电路转移4mol电子,故A错误;
B.根据图知,阳极上C失电子和氧离子反应生成二氧化碳,电极反应式为C+2O2--4e-═CO2↑,故B正确;
C.左边装置中氧化钙生成钙离子和氧离子,右边装置中钙离子结合氧离子生成氧化钙,所以整套装置中CaO的总量不变,故C错误;
D.若用铅蓄电池作该装置的供电电源,铅蓄电池放电时,二氧化铅作阳极,所以“+”接线柱应连接PbO2电极,故D错误;
故选B.
已知Fe2+可用K3Fe(CN)6来检验(呈蓝色).将图I装置中的铁棒末段分别联上一块锌片和铜片,并静置于含有K3Fe(CN)6及酚酞的混合凝胶上.一段时间后发现凝胶的某些区域(如图II示)发生了变化.则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、甲区发生电极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-,生成的氢氧根离子能使酚酞变红色,所以甲极区变红色,故A错误;
B、乙区发生电极反应:2Zn-4e-=2Zn2+,所以乙极区不变色,故B错误;
C、丙区发生电极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-,不会产生铜离子,故C错误;
D、丁区发生电极反应:2Fe-4e-=2Fe2+,故D正确.
故选D.
扫码查看完整答案与解析