- 原电池的设计
- 共53题
（1）下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是______．
A．C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H＞0
B．NaOH（aq）+HC1（aq）=NaC1（aq）+H2O（1）△H＜0
C．2H2（g）+O2（g）=2H2O（1）△H＜0
（2）以H2SO4溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其正极的电极反应式为______．
正确答案
解：（1）能设计成原电池的反应通常是放热反应，
A．C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H＞0，为氧化还原反应，但为吸热反应，不能设计为原电池，故A错误；
B．NaOH（aq）+HC1（aq）=NaC1（aq）+H2O（1）△H＜0，不属于氧化还原反应，不能设计为原电池，故B错误；
C．2H2（g）+O2（g）=2H2O（1）△H＜0，该反应为氧化还原反应，且为放热反应，能设计为原电池，故C正确；
故答案为：C；
（2）电极总反应为2H2（g）+O2（g）=2H2O（1）△H＜0，以H2SO4溶液为电解质溶液，氢氧燃料电池的正极上氧气得到电子结合氢离子生成水，其电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，
故答案为：O2+4H++4e-=2H2O．
解析
解：（1）能设计成原电池的反应通常是放热反应，
A．C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H＞0，为氧化还原反应，但为吸热反应，不能设计为原电池，故A错误；
B．NaOH（aq）+HC1（aq）=NaC1（aq）+H2O（1）△H＜0，不属于氧化还原反应，不能设计为原电池，故B错误；
C．2H2（g）+O2（g）=2H2O（1）△H＜0，该反应为氧化还原反应，且为放热反应，能设计为原电池，故C正确；
故答案为：C；
（2）电极总反应为2H2（g）+O2（g）=2H2O（1）△H＜0，以H2SO4溶液为电解质溶液，氢氧燃料电池的正极上氧气得到电子结合氢离子生成水，其电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，
故答案为：O2+4H++4e-=2H2O．
一个原电池的总反应的离子方程式是Fe+Cu2+═Fe2++Cu，该反应的原电池组成正确的是（ ）
正确答案
解析
解：由电池反应式Fe+Cu2+═Fe2++Cu知，Fe失电子发生氧化反应，作负极；不如Fe活泼的金属或导电的非金属作正极，正极上铜离子得电子发生还原反应，则电解质溶液中应含有铜离子，所以应为可溶性的铜盐，
A．Fe应作负极，可以是铜作正极，故A错误；
B．该装置中，Fe易失电子作负极，铜作正极，电解质溶液应为可溶性的铜盐，不符合条件，故B错误；
C．该装置中，Fe易失电子作负极，铜作正极，电解质溶液为可溶性的铜盐，符合条件，故C正确；
D．该装置不能自发的进行氧化还原反应，酒精是非电解质，故D错误；
故选C．
请回答下列问题：
（1）电极X的材料是______；电解质溶液Y是______；
（2）银电极为电池的______极，发生的电极反应为______；X电极上发生的电极反应为______；
（3）外电路中的电子是从______电极流向______电极．外电路中每通过0.1mol电子，银电极的质量理论上增加______g．
（4）原电池工作时，盐桥（装有琼脂-KCl的U型管）里的Cl-移向______电极．
正确答案
解：（1）由反应“2Ag+（aq）+Cu（s）═Cu2+（aq）+2Ag（s）”可知，在反应中，Cu被氧化，失电子，应为原电池的负极，Ag+在正极上得电子被还原，电解质溶液为AgNO3 ，
故答案为：Cu；AgNO3；
（2）正极为活泼性较Cu弱的Ag，Ag+在正极上得电子被还原，电极反应为Ag++e=Ag，负极上铜失电子发生氧化反应，电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，
故答案为：正；Ag++e-=Ag；Cu-2e-=Cu2+；
（3）原电池中，电子从负极经外电路流向正极，本题中由Cu极经外电路流向Ag极，
设银电极质量增加为x，
Ag++e-=Ag 转移电子
108g 1mol
x 0.1mol
x=
故答案为：X（或Cu）；Ag；10.8g；
（5）原电池放电时，盐桥中阳离子向正极银电极移动，阴离子向负极铜电极移动，故答案为：铜．
解析
解：（1）由反应“2Ag+（aq）+Cu（s）═Cu2+（aq）+2Ag（s）”可知，在反应中，Cu被氧化，失电子，应为原电池的负极，Ag+在正极上得电子被还原，电解质溶液为AgNO3 ，
故答案为：Cu；AgNO3；
（2）正极为活泼性较Cu弱的Ag，Ag+在正极上得电子被还原，电极反应为Ag++e=Ag，负极上铜失电子发生氧化反应，电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，
故答案为：正；Ag++e-=Ag；Cu-2e-=Cu2+；
（3）原电池中，电子从负极经外电路流向正极，本题中由Cu极经外电路流向Ag极，
设银电极质量增加为x，
Ag++e-=Ag 转移电子
108g 1mol
x 0.1mol
x=
故答案为：X（或Cu）；Ag；10.8g；
（5）原电池放电时，盐桥中阳离子向正极银电极移动，阴离子向负极铜电极移动，故答案为：铜．
某原电池总反应为2Fe3++Fe=3Fe2+，不能实现该反应的原电池是（ ）
正确答案
解析
解：A、铁的活泼性大于铜，铁作负极，铜作正极，电解质溶液为氯化铁，所以是能实现该反应的原电池，故A正确；
B、铁的活泼性大于碳，铁作负极，碳作正极，电解质溶液为硝酸铁，所以是能实现该反应的原电池，故B正确；
C、锌的活泼性大于铁，锌作负极，铁作正极，电解质溶液为硫酸铁，所以是不能实现该反应的原电池，故C错误；
D、铁的活泼性大于银，铁作负极，银作正极，电解质溶液为硫酸铁，所以是能实现该反应的原电池，故D正确；
故选C．
正确答案
解析
解：A、因乙中I-失去电子放电，元素的化合价升高，则发生氧化反应，故A正确；
B、由总反应方程式知，Fe3+被还原成Fe2+，则发生还原反应，故B正确；
C、当电流计为零时，说明没有电子发生转移，则反应达到平衡，故C正确；
D、当加入Fe2+，导致平衡逆向移动，则Fe2+失去电子生成Fe3+，作为负极，而乙中石墨成为正极，故D错误；
故选D．
扫码查看完整答案与解析