- 原电池
- 共33题
正确答案
解析
解：A、原电池是把化学能转变为电能的装置，故A正确；
B、根据图片知，原电池由电极、电解质溶液和导线等组成，故B正确；
C、该装置符合原电池的构成条件，所以该装置是原电池，放电时能产生电流，故C正确；
D、该装置是原电池，锌是负极，铜是正极，原电池放电时电子从锌片通过导线流向铜片，故D错误．
故选D．
某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究．
请回答：
Ⅰ．用图1所示装置进行第一组实验（K闭合）．
（1）Zn极为______极；实验过程中，SO42-______（填“从左向右”、“从右向左”或“不”）移动．
（2）反应初期，y极的电极反应现象为______；Cu极的电极反应式为______．
（3）检验y极反应产物的方法是______．
Ⅱ．用图2所示装置进行第二组实验．实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清．查阅资料发现，高铁酸根（FeO42-）在溶液中呈紫红色．
（4）电解过程中，X极的电极反应式为______．
（5）电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O和4OH--4e-=2H2O+O2↑，若在X极收集到672mL气体，在Y极收集到168mL气体（均已折算为标准状况时气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少______g．
（6）在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为：2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2
该电池正极发生反应的电极反应式为______．
正确答案
解：（1）根据图中装置可知，锌为该原电池的负极，铜为正极；电流在外电路中从铜流向锌，则电解质溶液中硫酸根离子由右向左移动，
故答案为：负；从右向左；
（2）根据图示可知，铜为原电池的正极，与电源正极相连的电极为阳极，所以y极为阳极，氯离子在y极失去电子生成氯气，会观察到有黄绿色气体生成；
铜电极上铜离子得到电子发生还原反应，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，
故答案为：有白色絮状沉淀生成； Cu2++2e-=Cu；
（3）根据分析可知，y极电解生成氯气，检验氯气的方法为：将湿润的碘化钾淀粉试纸靠近x极出气口处，若试纸变蓝，则证明有氯气生成，
故答案为：将湿润的碘化钾淀粉试纸靠近x极出气口处，若试纸变蓝，则证明有氯气生成；
（4）根据图示可知，X为电解池的阴极，发生的电极反应为：2H++2e-═H2↑（或2H2O+2e-═H2↑+2OH-），
故答案为：2H++2e-═H2↑（或2H2O+2e-═H2↑+2OH-）；
（5）X电极上析出的是氢气，Y电极上析出的是氧气，且Y电极失电子进入溶液，设铁质量减少为xg，根据转移电子数相等得
解得：x=0.28，
故答案为：0.28g；
（6）正极上高铁酸根离子得电子发生还原反应，反应方程式为：2FeO42-+6e-+5H2O═Fe2O3+10OH-，
故答案为：2FeO42-+6e-+5H2O═Fe2O3+10OH-．
解析
解：（1）根据图中装置可知，锌为该原电池的负极，铜为正极；电流在外电路中从铜流向锌，则电解质溶液中硫酸根离子由右向左移动，
故答案为：负；从右向左；
（2）根据图示可知，铜为原电池的正极，与电源正极相连的电极为阳极，所以y极为阳极，氯离子在y极失去电子生成氯气，会观察到有黄绿色气体生成；
铜电极上铜离子得到电子发生还原反应，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，
故答案为：有白色絮状沉淀生成； Cu2++2e-=Cu；
（3）根据分析可知，y极电解生成氯气，检验氯气的方法为：将湿润的碘化钾淀粉试纸靠近x极出气口处，若试纸变蓝，则证明有氯气生成，
故答案为：将湿润的碘化钾淀粉试纸靠近x极出气口处，若试纸变蓝，则证明有氯气生成；
（4）根据图示可知，X为电解池的阴极，发生的电极反应为：2H++2e-═H2↑（或2H2O+2e-═H2↑+2OH-），
故答案为：2H++2e-═H2↑（或2H2O+2e-═H2↑+2OH-）；
（5）X电极上析出的是氢气，Y电极上析出的是氧气，且Y电极失电子进入溶液，设铁质量减少为xg，根据转移电子数相等得
解得：x=0.28，
故答案为：0.28g；
（6）正极上高铁酸根离子得电子发生还原反应，反应方程式为：2FeO42-+6e-+5H2O═Fe2O3+10OH-，
故答案为：2FeO42-+6e-+5H2O═Fe2O3+10OH-．
有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入6mol/LH2SO4溶液中，乙同学将电极放入6mol/LNaOH溶液中，如图：
（1）写出甲池中正极的电极反应式：______，负极的电极反应式：______．
（2）写出乙池中负极的电极反应式：______，乙池中总反应的离子方程式：______．
（3）如果甲和乙同学均认为，“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出______活动性更强，而乙会判断出______活动性更强．
（4）由此实验，可得到如下哪些正确结论：______
A、利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
B、镁的金属性不一定比铝的金属性强
C、该实验说明金属活动性顺序已过时，已没有实用价值
D、该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析．
（5）丙同学依据甲、乙同学的思路，设计如下实验：将铝片和铜片用导线相连．一组插入浓硝酸中，一组插入稀NaOH溶液中，分别形成了原电池．
①在这两个原电池中，负极分别为______．
A．铝片、铜片 B．铜片、铝片 C．铝片、铝片 D．铜片、铜片
②写出插入浓硝酸中形成原电池的总反应化学方程式______．
正确答案
Mg-2e-=Mg2+
2H++2e-=H2↑
Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O
2Al+2OH-+2H2O=AlO2-+3H2↑
Mg
Al
AD
B
Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O
解析
解：（1）甲中镁易失电子作负极、Al作正极，负极上镁发生氧化反应、正极上氢离子发生还原反应，负极反应为Mg-2e-=Mg2+，正极反应为2H++2e-=H2↑，
故答案为：Mg-2e-=Mg2+；2H++2e-=H2↑；
（2）乙池中铝易失电子作负极，负极上铝失电子发生氧化反应，电极反应式为：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O，镁作正极，正极发生还原反应，总反应为2Al+2OH-+2H2O=AlO2-+3H2↑，
故答案为：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O；2Al+2OH-+2H2O=AlO2-+3H2↑；
（3）甲中镁作负极、乙中铝作负极，根据作负极的金属活泼性强判断，甲中镁活动性强、乙中铝活动性强，
故答案为：Mg；Al；
（4）A．根据甲、乙中电极反应式知，原电池正负极与电解质溶液有关，故A正确；
B．镁的金属性大于铝，但失电子难易程度与电解质溶液有关，故B错误；
C．该实验说明电解质溶液性质影响电极的正负极，不能说明金属活动性顺序没有使用价值，故C错误；
D．该实验说明化学研究对象复杂，反应与条件有关，电极材料相同其反应条件不同导致其产物不同，所以应具体问题具体分析，故D正确；
故答案为：AD；
（5）①铝片和铜片插入浓HNO3溶液中，金属铝会钝化，金属铜和浓硝酸之间会发生自发的氧化还原反应，此时金属铜时负极，金属铝是正极；
插入稀NaOH溶液中，金属铜和它不反应，金属铝能和氢氧化钠发生自发的氧化还原反应，此时金属铝是负极，金属铜是正极；
故答案为：B；
②插入浓硝酸中形成原电池中，总反应为铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，即：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，
故答案为：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O．
如图1组装了一个原电池装置来探究原电池工作原理，请回答下列问题：
（1）该原电池中，正极为______，所发生的电极反应为______，负极为______，所发生的电极反应为______；
（2）铜电极上能观察到的现象为______；
（3）原电池外部电流方向为______电极→______电极；
（4）为了探究原电池的组成条件组装了如图2的四个装置，烧杯中盛放的都是稀硫酸，分析能在铜电极上能产生气泡的是______
正确答案
解：（1）该装置中，锌易失电子作负极、铜作正极，负极上锌生成锌离子进入溶液，导致其质量逐渐减小，所以看到的现象是金属锌逐渐溶解，负极电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+；正极是Cu，正极上电极反应式为：2H++2e-=H2↑，铜片上有气泡生成，
故答案为：Zn；Zn-2e-=Zn2+；铜；2H++2e-=H2↑；
（2）铜为正极，正极上氢离子得到电子生成氢气，所以铜片上有气泡生成，
故答案为：有气泡生成；
（3）原电池外部电流从正极流向负极，即：从Cu电极流向Zn电极，
故答案为：Cu；Zn；
（4）A．Mg为负极，铜为正极，在铜极上生成氢气，故A正确；
B．该装置电极材料不能和电解质溶液自发的进行氧化还原反应，所以铜上没有气泡产生，故B错误；
C．该装置电极材料不能和电解质溶液自发的进行氧化还原反应，所以铜上没有气泡产生，故C错误；
D．该装置没有形成闭合回路，所以铜极上没有气泡产生，故D错误；
故答案为：A．
解析
解：（1）该装置中，锌易失电子作负极、铜作正极，负极上锌生成锌离子进入溶液，导致其质量逐渐减小，所以看到的现象是金属锌逐渐溶解，负极电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+；正极是Cu，正极上电极反应式为：2H++2e-=H2↑，铜片上有气泡生成，
故答案为：Zn；Zn-2e-=Zn2+；铜；2H++2e-=H2↑；
（2）铜为正极，正极上氢离子得到电子生成氢气，所以铜片上有气泡生成，
故答案为：有气泡生成；
（3）原电池外部电流从正极流向负极，即：从Cu电极流向Zn电极，
故答案为：Cu；Zn；
（4）A．Mg为负极，铜为正极，在铜极上生成氢气，故A正确；
B．该装置电极材料不能和电解质溶液自发的进行氧化还原反应，所以铜上没有气泡产生，故B错误；
C．该装置电极材料不能和电解质溶液自发的进行氧化还原反应，所以铜上没有气泡产生，故C错误；
D．该装置没有形成闭合回路，所以铜极上没有气泡产生，故D错误；
故答案为：A．
（1）下列反应能设计成原电池的是：______．
①NaOH+HCl═NaC1+H2O
②AlCl3+3NH3•H2O═Al（OH）3↓+3NH4Cl
③2FeCl3+Fe═3FeCl2．
（2）根据（1）中所选的反应设计成原电池如图，请在图中完成并作相应标注，标出电极材料及电解质溶液．写出该电池的正极反应式：______，电池工作的时候，盐桥中的阴离子移向______（填“负极”，“正极”或“不移动”）．
正确答案
解：（1）能设计成原电池的反应应是能自发进行的氧化还原反应，①为中和反应，②为复分解反应，③为氧化还原反应，且反应放热，可设计成原电池，
根据分析可知，①②不属于氧化还原反应，无法设计成原电池，只有③满足条件，
故答案为：③；
（2）由方程式Fe+2FeCl3=3FeCl2可知，Fe被氧化，为原电池的负极，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，正极Fe3+被还原，电极方程式为：2Fe3++2e-=2Fe2+，负极电解质溶液为FeCl2，正极电解质溶液为FeCl3，原电池工作时，盐桥中的阴离子向负极移动，装置图为：
故答案为：
解析
解：（1）能设计成原电池的反应应是能自发进行的氧化还原反应，①为中和反应，②为复分解反应，③为氧化还原反应，且反应放热，可设计成原电池，
根据分析可知，①②不属于氧化还原反应，无法设计成原电池，只有③满足条件，
故答案为：③；
（2）由方程式Fe+2FeCl3=3FeCl2可知，Fe被氧化，为原电池的负极，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，正极Fe3+被还原，电极方程式为：2Fe3++2e-=2Fe2+，负极电解质溶液为FeCl2，正极电解质溶液为FeCl3，原电池工作时，盐桥中的阴离子向负极移动，装置图为：
故答案为：
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