- 原电池及其构成条件
- 共4254题
结合图判断，下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．题给装置I、II都是原电池，活泼金属作负极，首先被腐蚀，不活泼金属作正极，被保护，故A正确；
B．只有Ⅱ中的Cl- 均向负极Fe电极移动，故B错误；
C．Ⅰ中的锌为原电池的负极，电极方程式为Zn-2e-=Zn2+，故C错误；
D．I溶液显中性，发生吸氧腐蚀，正极电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，而Ⅱ电解质溶液呈酸性，所以正极的反应式为2H++2e-=H2↑，故D错误；
故选A．
已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝，电解质溶液：氯化铜溶液、硫酸铁溶液、盐酸．按要求回答下列问题：
①电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用，请说明原因．
______．
②若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，能否构成原电池？______，若能，请写出电极反应式，负极______，正极______．若不能后面两空不填．
③若电池反应为：Cu+2H+=Cu2++H2，该电池属于原电池还是电解池？请写出电极材料和电解质溶液．______．
④有M、N两种金属分别与稀盐酸反应，产生氢气速率相近，请设计一个实验证明M、N两种金属的活泼性．______．
正确答案
形成原电池加速铝导线的腐蚀能
能
Cu-2e-=Cu2+
2Fe3++2e-=2Fe2+
电解池 阳极是铜 阴极是碳棒 稀硫酸作电解质溶液
用M、N作电极，盐酸作电解液构成原电池，观察产生气泡情况
解析
解：①铜、铝的金属活泼性不同，遇到合适的电解质溶液易构成原电池，从而加快铝的腐蚀，所以不能把铜导线和铝导线连接在一起使用，
故答案为：形成原电池加速铝导线的腐蚀能；
②铜、石墨的活泼性不同且都导电，铜和硫酸铁能自发的进行氧化还原反应，所以铜、石墨、硫酸铁溶液能构成原电池，铜易失去电子发生氧化反应，所以铜作负极，石墨作正极，负极上的电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，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Cu-2e-=Cu2+，2Fe3++2e-=2Fe2+；
③盐酸和稀硫酸不能和铜自发的发生氧化还原反应，铜和浓硫酸、浓稀硝酸不同生成氢气，所以铜和氢离子的反应不是自发的进行的氧化还原反应，所以只能是电解池中发生的反应，阳极上铜失电子，所以铜作阳极，电解质溶液中氢离子得电子发生还原反应，所以阴极上可以用碳棒作电极，电解质溶液为含氧酸，
故答案为：电解池，阳极铜，阴极碳棒，稀硫酸作电解液；
④活泼性不同的金属M、N都能够和盐酸反应放出氢气，且产生氢气速率相近，用M和N作电极、盐酸作电解质溶液形成原电池，根据电极产生气泡的情况确定金属的活泼性，
故答案为：M、N作电极，盐酸作电解液构成原电池，观察产生气泡情况．
（1）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣．此时，可向污水中加入适量的______．
a．BaSO4 b．CH3CH2OH c．Na2SO4 d．NaOH
（2）电解池阳极发生了两个电极反应，其中一个反应生成一种无色气体，则阳极的电极反应式分别是
①______； ②______．
（3）电极反应①和②的生成物反应得到Fe（OH）3沉淀的离子方程式是______．
（4）该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料作电极．为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环（如图）．A物质的化学式是______．
正确答案
解：（1）保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe（OH）3沉淀时，加入的使导电能力增强的电解质必须是可溶于水的、显中性的盐，故答案为：c；
（2）电解时铁作阳极，因此主要发生Fe-2e-=Fe2+，同时也发生副反应，即溶液中的OH-失电子被氧化生成O2，故答案为：Fe-2e-=Fe2+；2H2O-4e-=4H++O2↑；
（3）二价铁离子具有还原性，能被氧气氧化到+3价，得到Fe（OH）3沉淀的离子方程式是：4Fe2++10H2O+O2=4Fe（OH）3↓+8H+，故答案为：4Fe2++10H2O+O2=4Fe（OH）3↓+8H+；
（4）电池是以熔融碳酸盐为电解质，可以循环利用的物质只有二氧化碳，故答案为：CO2．
解析
解：（1）保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe（OH）3沉淀时，加入的使导电能力增强的电解质必须是可溶于水的、显中性的盐，故答案为：c；
（2）电解时铁作阳极，因此主要发生Fe-2e-=Fe2+，同时也发生副反应，即溶液中的OH-失电子被氧化生成O2，故答案为：Fe-2e-=Fe2+；2H2O-4e-=4H++O2↑；
（3）二价铁离子具有还原性，能被氧气氧化到+3价，得到Fe（OH）3沉淀的离子方程式是：4Fe2++10H2O+O2=4Fe（OH）3↓+8H+，故答案为：4Fe2++10H2O+O2=4Fe（OH）3↓+8H+；
（4）电池是以熔融碳酸盐为电解质，可以循环利用的物质只有二氧化碳，故答案为：CO2．
金属镍（Ni）及其化合物在电化学工业上应用较为广泛，LiNiO2常用做锂电池的正极材料，这种锂电池的总反应为LiNiO2
请回答下列问题：
（1）充电时，LiNiO2中化合价发生变化的元素有____________（填元素符号）．
（2）该电池不能用水作电解质的原因是______．
（3）锂电池放电时，Li+向______（填“正”或“负”）极移动，该极发生的电极反应为______．
（4）化学镀镍时，将待镀零件浸泡在含有Ni2+和H2PO2-的溶液中，在酸性条件下发生反应：Ni2++H2PO2-+H2O→Ni+H2PO3-+H+（未配平）．该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______．
（5）除去NiSO4溶液中混有的Cu2+有两种方法：一种方法是用惰性电极电解，使Cu在阴极析出；另一种方法是NiS沉淀转化法，即向溶液中加入NiS，使Cu2+生成CuS沉淀除去，则氧化性：Cu2+______（填“＞”或“＜”下同 ）Ni2+，Ksp（CuS）______ Ksp（NiS）．
正确答案
Li
Ni
Li与水会发生反应：2Li+2H2O=2LiOH+H2↑
正
Li1-xNiO2+xLi++xe-=LiNiO2
1：1
＞
＜
解析
解：（1）反应LiNiO2
（2）Li与水会发生反应，2Li+2H2O=2LiOH+H2↑，所以该电池不能用水作电解质，故答案为：Li与水会发生反应：2Li+2H2O=2LiOH+H2↑；
（3）原电池中，阳离子移向正极，即锂电池放电时，Li+向正极移动；正极上发生得电子的还原反应，即Li1-xNiO2+xLi++xe-=LiNiO2，故答案为：正；Li1-xNiO2+xLi++xe-=LiNiO2；
（4）该反应中一个Ni2+得到1个电子生成Ni+，一个H2PO2-失去2个电子生成H2PO3-，所以得失电子的最小公倍数为2，故Ni2+的计量数为2，H2PO2-的计量数为2，然后根据原子守恒、电荷守恒配平方程式，所以该方程式为Ni2++H2PO2-+H2O=Ni+H2PO3-+2H+，氧化剂是Ni2+，还原剂是H2PO2-，物质的量之比是1：1，故答案为：1：1；
（5）除去NiSO4溶液中混有的Cu2+，向溶液中加入NiS，NiS+Cu2+=CuS+Ni2+，Cu2+是氧化剂，Ni2+是氧化产物，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，所以氧化性是：Cu2+＞Ni2+，沉淀的转化原理：向着更难溶的方向进行，所以Ksp（CuS）＜Ksp（NiS），故答案为：＞；＜．
正确答案
解析
解：原电池中，Mg易失电子作负极，C作正极，负极电极反应式为Mg-2e-=Mg2+、正极电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，电解池中，阳极上电极反应式为2I--2e-=I2、阴极电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，
A．Mg作负极，失电子发生氧化反应，故A正确；
B．正极上电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，故B正确；
C．阴极电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，溶液呈碱性，所以溶液呈红色，阳极上生成氧气，氧气氧化碘离子生成碘，碘遇淀粉试液变蓝色，所以阳极附近溶液呈蓝色，故C错误；
D．根据C知，阴极附近溶液呈红色，故D正确；
故选C．
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