高中化学原电池习题

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1、原电池2参考答案与试题解析一选择题(共13小题)1(1993全国)如图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的是() a极板b极板X电极电解质溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl2AABBCCDD【解答】解:通电后发现a极板质量增加,所以金属阳离子在a极上得电子,a极是阴极,溶液中金属元素在金属活动性顺序表中处于氢元素后边;b极是阳极,b极板处有无色无臭气体放出,即溶液中氢氧根离子放电生成氧气,电极材料必须是不活泼的非金属,电解质溶液中的阴离子必须是氢氧根离子或含氧酸根离子A、该选项符

2、合条件,故A正确B、电解质溶液中金属阳离子在氢元素前边,故B错误C、铁是活泼金属,作阳极失电子,所以在B极上得不到氧气,故C错误D、电解质溶液中氯离子失电子,在B极上得到有刺激性气味的气体,与题意不符,故D错误故选A2(2000上海)在外界提供相同电量的条件下,Cu2+或Ag+分别按Cu2+2eCu,Ag+eAg在电极上放电,若析出铜的质量为1.92g,则析出银的质量为()A1.62gB6.48gC3.24gD12.96g【解答】解:由Cu2+2eCu,Ag+eAg知,当得电子数相等时,析出铜和银的关系式为:CuAg设析出银的质量为xCu2Ag64g (1082)g1.92g x所以x=6.4

3、8g故选B3(2011福建)研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电关于该电池的下列说法不正确的是()A水既是氧化剂又是溶剂B放电时正极上有氢气生成C放电时OH向正极移动D总反应为:2Li+2H2O=2LiOH+H2【解答】解:A、金属锂和水之间反应生成氢氧化锂和氢气,该反应中,水是氧化剂,在电池中还可以担当溶剂,故A正确;B、放电时正极上是水中的氢离子得电子,所以会有氢气生成,故B正确;C、原电池中,阴离子移向原电池的负极,即放电时OH向负极移动,故C错误;D、锂水电池中,自发的氧化还原反应是金属锂和水之间

4、反应生成氢氧化锂和氢气,即总反应为:2Li+2H2O=2LiOH+H2,故D正确故选C4(2009广东)下列说法正确的是()A废旧电池应集中回收,并填埋处理B充电电池放电时,电能转变为化学能C放在冰箱中的食品保质期较长,这与温度对应速率的影响有关D所有燃烧反应都是放热反应,所以不需吸收能量就可以进行【解答】解:A、废旧电池应集中回收但不能填埋处理,因为电池里的重金属会污染土地,人吃了这些土地里的蔬菜后,就会引发疾病,故A错误;B、充电电池放电时,化学能转变为电能,故B错误;C、温度降低,化学反应速率减小,则放在冰箱中的食品保质期较长,故C正确;D、有的燃烧反应是需要吸收一定热量才可以反应的,比

5、如碳的燃烧,故D错误故选C5(2012上海)如图装置中发生反应的离子方程式为:Zn+2H+Zn2+H2,下列说法错误的是()Aa、b不可能是同种材料的电极B该装置可能是电解池,电解质溶液为稀盐酸C该装置可能是原电池,电解质溶液为稀盐酸D该装置可看作是铜锌原电池,电解质溶液是稀硫酸【解答】解:A如果该装置是电解池,如锌作阴、阳极,电解质溶液是酸,阳极上锌失电子,阴极上氢离子得电子,符合离子反应方程式,所以两个电极可以相同,故A错误;B该装置可能是电解池,电解质溶液是稀盐酸,锌作阳极,电解时,阳极上锌失电子,阴极上氢离子得电子,符合离子反应方程式,故B正确;C、该装置可能是原电池,电解质溶液为稀盐

6、酸,锌作负极,正极上氢离子得电子,发生的反应符合离子方程式,故C正确;D、该装置可看作是铜锌原电池,电解质溶液是稀硫酸,负极上锌失电子,正极氢离子得电子,符合离子方程式,故D正确故选A6(2012福建)将如图所示实验装置的K闭合,下列判断正确的是()ACu电极上发生还原反应B电子沿ZnabCu 路径流动C片刻后甲池中c(SO42)增大D片刻后可观察到滤纸b点变红色【解答】解:A,Zn作原电池的负极,Cu作原电池的正极,Cu电极是发生还原反应;故A正确;B、电子流向是负极到正极,但ab这一环节是在溶液中导电,是离子导电,电子并没沿此路径流动;故B错误;C、选项中硫酸根离子浓度基本保持不变;故C错

7、误;D、选项中是滤纸a点是阴极,氢离子放电,水电离平衡破坏附近氢氧根离子浓度增大,酚酞变红;b做阳极氢氧根离子失电子生成氧气,附近氢离子浓度增大,故D错误;故选A7(2013海南)如图所示的电解池I和II中,a、b、c和d均为Pt电极电解过程中,电极b和d上没有气体逸出,但质量均增大,且增重bd符合上述实验结果的盐溶液是()选项XYAMgSO4CuSO4BAgNO3Pb(NO3)2CFeSO4Al2 (SO4)3DCuSO4AgNO3AABBCCDD【解答】解:电极b、d均为阴极,在它们上面均没有气体逸出,但质量均增大,且增重bd,则所电解的盐溶液中金属元素应该在金属活动顺序表中(H)以后,转

8、移相同电子时,b析出金属质量小于d阳离子得电子能力如图所示:,前面的H+表示酸溶液中的H+,后面的H+表示盐溶液中的H+A在金属活动性顺序表中,Mg在H之前,所以电解镁盐溶液时阴极上不能得到金属单质,故A错误;B由阳离子得电子能力顺序表可以看出,盐溶液中Ag+和Pb2+的得电子能力均大于H+,因此电解硝酸银溶液时阴极b电极上生成Ag、电解硝酸铅溶液阴极d上生成Pb,两池中的电极上转移的电子是相等的,设转移2mol电子,b增重216g,d增重207g,所以质量增加bd,故B错误;C在金属活动性顺序表中,Fe、Al都在H之前,电解亚铁盐、铝溶液溶液时阴极上都不能得到金属单质,故C错误;D两池中的电

9、极上转移的电子是相等的,设转移2mol电子,b增重64g,d增重216g,所以质量增加bd,故D正确;故选D8(2014新课标)2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系,下列叙述错误的是()Aa为电池的正极B电池充电反应为LiMn2O4Li1xMn2O4+xLiC放电时,a极锂的化合价发生变化D放电时,溶液中Li+从b向a迁移【解答】解:A、锂离子电池中,b电极为Li,放电时,Li失电子为负极,LiMn2O4得电子为正极,所以a为电池的正极,故A正确;B、充电时,Li+在阴极得电子,LiMn2O4在阳极失电子,电池充电反应为LiMn2O4=Li1xMn2O4+xLi,故B正

10、确;C、放电时,a为正极,正极上LiMn2O4中Mn元素得电子,所以锂的化合价不变,故C错误;D、放电时,溶液中阳离子向正极移动,即溶液中Li+从b向a迁移,故D正确;故选C9(2015上海)研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示下列有关说法错误的是()Ad为石墨,铁片腐蚀加快Bd为石墨,石墨上电极反应为:O2+2H2O+4e=4OHCd为锌块,铁片不易被腐蚀Dd为锌块,铁片上电极反应为:2H+2eH2【解答】解:A、d为石墨,活泼金属铁片作负极,发生腐蚀,所以铁片腐蚀加快,故A正确;B、海水呈中性,所以发生吸氧腐蚀,所以石墨作正极,电极反应:O2+2H2O+4e4OH,故B正确;C、锌比铁片活泼

11、,所以腐蚀锌,所以铁片不易被腐蚀,故C正确;D、d为锌块,作为负极,因海水呈中性,所以发生吸氧腐蚀,所以铁片上电极反应为:O2+2H2O+4e4OH,故D错误;故选D10(2016新课标)锌空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH+2H2O2Zn(OH)42下列说法正确的是()A充电时,电解质溶液中K+向阳极移动B充电时,电解质溶液中c(OH)逐渐减小C放电时,负极反应为:Zn+4OH2eZn(OH)42D放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)【解答】解:A充电时阳离子向阴极移动,故A错误;B充电时,电池反应为Zn(OH

12、)42+2eZn+4OH,电解质溶液中c(OH)逐渐增大,故B错误;C放电时,负极反应式为Zn+4OH2eZn(OH)42,故C正确;D放电时,每消耗标况下22.4L氧气,转移电子4mol,故D错误故选C11(2016上海)图1是铜锌原电池示意图图2中,x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量,y轴表示()A铜棒的质量Bc(Zn2+)Cc(H+)Dc(SO42)【解答】解:铜锌原电池中,Zn是负极,失去电子发生氧化反应,电极反应为Zn2e=Zn2+,Cu是正极,氢离子得电子发生还原反应,电极反应为 2H+2e=H2,ACu是正极,氢离子得电子发生还原反应,Cu棒的质量不变,故A错误;B由于Zn是

13、负极,不断发生反应Zn2e=Zn2+,所以溶液中c(Zn2+)增大,故B错误;C由于反应不断消耗H+,所以溶液的c(H+)逐渐降低,故C正确;DSO42不参加反应,其浓度不变,故D错误;故选:C12(2017新课标)全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:16Li+xS8=8Li2Sx(2x8)下列说法错误的是()A电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li+2e=3Li2S4B电池工作时,外电路中流过0.02 mol电子,负极材料减重0.14 gC石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D电池充电时间越长,电池中的Li2S2量越

14、多【解答】解:A据分析可知正极可发生反应:2Li2S6+2Li+2e=3Li2S4,故A正确;B负极反应为:Lie=Li+,当外电路流过0.02mol电子时,消耗的锂为0.02mol,负极减重的质量为0.02mol7g/mol=0.14g,故B正确;C硫作为不导电的物质,导电性非常差,而石墨烯的特性是室温下导电最好的材料,则石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性,故C正确;D充电时a为阳极,与放电时的电极反应相反,则充电时间越长,电池中的Li2S2量就会越少,故D错误;故选D13(2017浙江)银锌电池是一种常见化学电源,其原理反应:Zn+Ag2O+H2OZn(OH)2+2Ag,其工作示意图如图

15、下列说法不正确的是()AZn电极是负极BAg2O电极上发生还原反应CZn电极的电极反应式:Zn2e+2OHZn(OH)2D放电前后电解质溶液的pH保持不变【解答】解:A、活泼金属Zn为负极,故A正确;B、正极反应为Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH,发生还原反应,故B正确;C、负极反应为Zn+2OH2e=Zn(OH)2,故C正确;D、氢氧根离子物质的量虽然不变,但水的量减少,KOH的浓度增大,pH增大,故D错误;故选D二填空题(共6小题)14(2014春船营区校级期末)(1)如图所示,组成一种原电池试回答下列问题(灯泡功率合适):电解质溶液为稀H2SO4时上述装置中灯泡亮,此时Al电极上发

16、生反应的电极反应式为:2H+2e=H2;电解质溶液为NaOH溶液时,灯泡亮(填“亮”或“不亮”,填“亮”做a题,填“不亮”做b题)a若灯泡亮,则Mg电极上发生的电极反应式为:6H2O+6e=6OH+3H2;Al电极上发生反应的电极反应式为:2Al6e+8OH=2AlO2+4H2O;b若灯泡不亮,其理由为:此空不填(2)原电池原理的应用之一是可以设计原电池请利用反应“Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+”设制一个原电池(正极材料用碳棒)则该电池的负极材料是Cu,若导线上转移电子1.5mol,则溶解铜的质量是48g另外的重要应用是实验室在用锌与稀硫酸反应制备氢气时,可向溶液中滴加少量硫酸铜溶液其作

17、用是:形成了ZnCu原电池,加快了化学反应的速率(3)氢氧燃料电池(电解质为KOH溶液,惰性材料作电极)负极反应的电极反应式为:H2+2OH2e=2H2O【解答】解:(1)该装置为原电池,Mg易失电子作负极、Al作正极,正极上氢离子得电子发生还原反应,电极反应式为2H+2e=H2,故答案为:2H+2e=H2;该装置中,铝能和氢氧化钠溶液发生氧化还原反应,该装置符合原电池构成条件,所以Mg、Al和NaOH溶液构成原电池,则灯泡亮;Al易失电子作负极,负极上电极反应式为2Al6e+8OH=2AlO2+4H2O,Mg作正极,正极上水得电子生成氢气,正极上的电极反应为6H2O+6e=6OH+3H2;故

18、答案为:亮;6H2O+6e=6OH+3H2;2Al6e+8OH=2AlO2+4H2O;(2)根据电池反应式知,Cu元素化合价由0价变为+2价、Fe元素化合价由+3价变为+2价,所以Cu作负极、石墨作正极,电解质为可溶性的铁盐,负极上Cu失电子发生氧化反应,电极反应式为Cu2e=Cu2+,正极上铁离子得电子发生还原反应,电极反应式为Fe3+e=Fe2+;根据Cu2e=Cu2+知,导线上转移电子1.5mol,则溶解m(Cu)=48g,Zn和铜离子发生置换反应生成Cu,Zn、Cu和硫酸构成原电池,Zn易失电子作负极、Cu作正极,从而加速Zn的腐蚀,故答案为:Cu;48g;形成了ZnCu原电池,加快了

19、化学反应的速率;(3)碱性条件下,负极上氢气失电子生成水,负极的电极方程式为H2+2OH2e=2H2O,故答案为:H2+2OH2e=2H2O15(2014秋邓州市校级月考)铅蓄电池是典型的可充型电池,电池总反应式为:Pb+PbO2+4H+2SO422PbSO4+2H2O请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):(1)放电时:正极的电极反应式是PbO2+2e+4H+SO42=PbSO4+2H2O;电解液中H2SO4的浓度将变小;当外电路通过1mol电子时,理论上负极板的质量增加48g(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按图连接,电解一段时间后,则在A电极上生成Pb,电极反应:PbSO4+2e

20、=Pb+SO42,B电极上生成PbO2,电极反应PbSO4+2H2O2e=PbO2+4H+SO42,此时铅蓄电池的正负极的极性将对换【解答】解:(1)电池总反应式为:Pb+PbO2+4H+2SO422PbSO4+2H2O,写出电极反应为:负极电解反应:Pb2e+SO42=PbSO4 ,正极电极反应:PbO2+2e+4H+2SO42=PbSO4+2H2O,放电时:正极的电极反应式是PbO2+2e+4H+2SO42=PbSO4+2H2O;电解液中H2SO4的浓度将减少;当外电路通过1mol电子时,依据电子守恒计算理论上负极板的质量增加0.5mol303g/mol0.5mol207g/mol=48g

21、,故答案为:PbO2+2e+4H+2SO42=PbSO4+2H2O;小;48;(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时,电极上析出的是PbSO4,若按题右图连接B为阳极应是失去电子发生氧化反应,A为阴极是得到电子发生还原反应,实质是电解反应,B电极上发生反应为:PbSO4+2H2O2e=PbO2+4H+2SO42,A电极发生反应为:PbSO4=Pb2e+SO42,所以A电极上生成Pb;此时铅蓄电池的正负极的极性将对换;故答案为:Pb;PbSO4+2e=Pb+SO42;PbO2;PbSO4+2H2O2e=PbO2+4H+SO42;对换16(2011潍坊一模)甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛,请回

22、答下列问题:(1)高炉冶铁过程中,甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁,有关反应为:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)H=260kJmol1已知:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=566kJmol1则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为:2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g)H=46kJmol1 (2)如图所示,装置为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置实现铁棒上镀铜a处应通入CH4 (填“CH4”或“O2”),a处电极上发生的电极反应式是CH4+10OH8e=CO32+7H2O;电镀结束后,装置中溶液的pH变小(填

23、写“变大”“变小”或“不变”,下同),装置中Cu2+的物质的量浓度不变;电镀结束后,装置溶液中的阴离子除了OH以外还含有CO32(忽略水解);在此过程中若完全反应,装置中阴极质量变化12.8g,则装置中理论上消耗甲烷1.12L(标准状况下)【解答】解:(1)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)H=260kJmol12CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=566kJmol1,将方程式2+得 2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g)H=46kJmol1 ,故答案为:2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g)H=46kJmol1 ;(2)II中首先镀铜,则Cu

24、作阳极、Fe作阴极,I中a处电极为负极、b处电极为正极,负极上通入燃料、正极上通入氧化剂,所以a处通入的气体是甲烷;甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,电极反应为CH4+10OH8e=CO32+7H2O,故答案为:CH4;CH4+10OH8e=CO32+7H2O;根据I中电池反应为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,KOH参加反应导致溶液中KOH浓度降低,则溶液的pH减小;II中发生电镀,阳极上溶解的铜质量等于阴极上析出铜的质量,则溶液中铜离子浓度不变,故答案为:变小;不变;I中负极反应为CH4+10OH8e=CO32+7H2O,所以还有碳酸根离子生成,故答案为:CO32

25、;串联电路中转移电子相等,所以消耗甲烷的体积=1.12L,故答案为:1.1217(2013春昆明校级期末)现有如下两个反应:A、2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2OB、CH4+2O2CO2+2H2O(1)根据反应的本质,两个反应都为放热反应(放热或吸热),判断两个反应能否设计为原电池?(能或不能)A不能 B能(2)如果不能,说明其理由A的反应为非氧化还原反应,无电子转移(3)如果能,最好应选择NaOH电解质溶液(NaOH或H2SO4)则负极电极反应式:CH48e+10OHCO32+7H2O正极电极反应式:2O2+8e+4H2O8OH【解答】解:(1)中和反应、物质的燃烧反应均是放热反应

26、,A不是自发的氧化还原反应不能设计成原电池,B是自发的氧化还原反应能设计成原电池,故答案为:放热;不能;能;(2)A的反应为复分解反应,属于非氧化还原反应,无电子转移,只有自发的氧化还原反应能设计成原电池,故答案为:A的反应为非氧化还原反应,无电子转移;(3)甲烷燃料电池中,负极是甲烷燃料失电子的过程,正极是氧气得电子的过程,电极反应分别为:负极 CH48e+10 OHCO32+7H2O,正极 2O2+8e+4H2O8 OH,为了保证放电的充分进行,可以选择碱来作电解质溶液,故答案为:NaOH;CH48e+10OHCO32+7H2O;2O2+8e+4H2O8OH18(2014秋岐山县期末)如图

27、是一个化学过程的示意图已知甲池的总反应式为:2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O(1)写出下列电极反应式:通入CH3OH 的电极的电极反应式是:CH3OH6e+8OH6H2O+CO32,B(石墨)电极的电极反应式为:4OH4e=O2+2H2O(2)乙池中反应的化学方程式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2+4HNO3(3)当乙池中A(Fe)极的质量增加5.40g时,甲池中理论上转移电子0.05mol【解答】解:(1)甲池能自发的进行氧化还原反应,为原电池,通入甲醇的电极是负极,电极反应式为CH3OH6e+8OH6H2O+CO32,乙池为电解池,石墨作阳极,阳极上氢氧根离子放电生

28、成氧气,电极反应式为4OH4e=O2+2H2O,故答案为:CH3OH6e+8OH6H2O+CO32;4OH4e=O2+2H2O;(2)乙池中阳极上氢氧根离子放电生成氧气、阴极上银离子放电生成银,所以电池反应式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2+4HNO3,故答案为:4AgNO3+2H2O4Ag+O2+4HNO3;(3)铁电极上析出银,电极反应式为Ag+e=Ag,n(Ag)=0.05mol,根据银和转移电子之间的关系式知,转移电子的物质的量=n(Ag)=0.05mol,串联电路中转移电子相等,所以甲池中理论上转移电子0.05mol,故答案为:0.0519(2015春延边州校级期中)原电池是一种

29、将化学能转变为电能装置电子表所用的某种钮扣电池的电极材料为Zn和Ag2O,电解质溶液为KOH,其电极反应式为:Zn+2OH2e=ZnO+H2O Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH电池的负极是Zn,正极发生的是还原反应反应(填反应类型),总反应式为Zn+Ag2O=2Ag+ZnO【解答】解:原电池是将化学能转化为电能的装置,该原电池中,Zn元素化合价由0价变为+2价、Ag元素化合价由+1价变为0价,所以Zn是负极、Ag2O是正极,负极上失电子发生氧化反应、正极上得电子发生还原反应,负极电极反应式为Zn+2OH2e=ZnO+H2O、正极电极反应式为 Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH,所以电

30、池反应式为Zn+Ag2O=2Ag+ZnO,故答案为:将化学能转变为电能;Zn;还原反应;Zn+Ag2O=2Ag+ZnO三解答题(共11小题)20(2014玉山县校级模拟)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置如图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,吸附气体的能力强,性质稳定请回答:(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是化学能转变为电能,在导线中电子流动方向为a到b(用a、b表示)(2)负极反应式为2H2+4OH4e4H2O(3)电极表面镀铂粉的原因为增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数,加快电极反应速率(4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能因此,

31、大量安全储氢是关键技术之一金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:I2Li+H2 2LiHLiH+H2OLiOH+H2反应I中的还原剂是Li反应中的氧化剂是H2O已知LiH固体密度为0.82g/cm3用镁吸收224L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为8.82104由生成的LiH与H2O作用放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为32mol【解答】解:(1)该装置是把化学物质中的能力转化为电能,所以是化学能转变为电能;在原电池中,负极上失电子,正极上得电子,电子的流向是从负极流向正极,所以是 由a到b,故答案为:化学能转变为电能;a

32、到b;(2)碱性环境中,该反应中负极上氢气失电子生成氢离子,电极反应式为H2+2OH2e2H2O,故答案为:2H2+4OH4e4H2O;(3)电极表面镀铂粉,增大了电极单位面积吸附H2、O2的分子数,使反应物的浓度增大,反应速率加快,故答案为:增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数,加快电极反应速率;(4)Li从零价升至+1价,作还原剂,H2O的H从+1降至H2中的零价,作氧化剂,故答案为:Li;H2O;由反应I,当吸收10molH2时,则生成20molLiH,V=197.5103L=8.82104,故答案为:8.82104;20mol LiH可生成20mol H2,实际参加反应的H2为20m

33、ol80%=16mol,1molH2转化成1molH2O,转移2mol电子,所以16molH2可转移32mol的电子,故答案为:3221(2008枣庄一模)如图是一个化学反应过程的示意图已知甲池的总反应式为:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O(1)请回答图中甲、乙两池的名称甲电池是原电池(化学能转变为电能)装置,乙池是电解池(电能转变为化学能)装置(2)请回答下列电极的名称:通入CH3OH的电极名称是负极,B(石墨)电极的名称是阳极(3)写出电极反应式:通入O2的电极的电极反应式是O2+2H2O+4e=4OHA(Fe)电极的电极反应式为4Ag+4e=4Ag,(4)乙池中反应

34、的化学方程式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2+4HNO3(5)当乙池中A(Fe)极的质量增加5.40g时,甲池中理论上消耗O2280mL(标准状况下)【解答】解:(1)根据反应方程式知,甲装置是一个燃料电池,所以甲是把化学能转变为电能的装置,是原电池;乙有外加电源,所以是电解池故答案为:原电池(化学能转变为电能);电解池(电能转变为化学能)(2)根据2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O知,CH3OH发生氧化反应,所以该电极是负极,O2 发生还原反应,所以该电极是正极;石墨与原电池的正极相连,所以石墨电极是阳极故答案为:负极;阳极 (3)根据2CH3OH+3O2+4KOH=

35、2K2CO3+6H2O知,CH3OH发生氧化反应,所以该电极是负极,O2 得电子和水反应生成氢氧根离子,发生还原反应,所以该电极是正极;石墨与原电池的正极相连,所以石墨电极是阳极该电极上发生氧化反应;铁电极是阴极,该电极上银离子得电子发生还原反应故答案为:O2+2H2O+4e=4OH4Ag+4e=4Ag (4)乙池中离子放电顺序为:阳离子 Ag+H+,阴离子OHNO3 ,故答案为:4AgNO3+2H2O 4Ag+O2+4HNO3(5)根据得失电子数相等,氧气与银的关系式为: O24Ag 22.4L ( 4108 )g 280mL 5.40g故答案为 28022(2010春保定期末)由铜片、锌片

36、和100mL稀硫酸溶液组成的原电池中,当铜片上产生2.24L(标准状况)气体时,此时溶液中硫酸的物质的量浓度为1mol/L,试计算:(1)锌片质量减轻了多少克?(2)原稀硫酸溶液的物质的量浓度是多少?【解答】解:(1)Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2 65g 22.4L 6.5g 2.24L故答案为:6.5g (2)Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2 1mol 22.4L 0.1mol 2.24L所以反应的稀硫酸的物质的量为 0.1mol;未反应的稀硫酸的物质的量为1mol/L0.1L=0.1 mol;原溶液中稀硫酸的物质的量为 0.1mol+0.1 mol=0.2mol所以原溶液中

37、稀硫酸的物质的量浓度C=2mol/L故答案为2mol/L23(2013春沂水县校级期中)由等质量的Zn片、Cu片和稀H2SO4组成的原电池,工作一段时间后,锌片的质量减少了6.5g(1)原电池的正极反应式是2H+2e=H2;(2)反应中生成氢气的体积是2.24L;(标准状况);(3)若将电解质溶液改为CuSO4溶液,也输出相同电量时,两极的质量差是12.9g【解答】解:(1)铜和稀硫酸构成原电池时,锌易失电子而作负极,铜作正极,正极上氢离子得电子生成氢气,电极反应式为:2H+2e=H2,故答案为:2H+2e=H2;(2)根据转移电子相等得生成氢气体积=2.24L,故答案为:2.24L;(3)电

38、解硫酸铜溶液时,根据转移电子相等得析出铜的质量=6.4g,两个电极的差为减少的锌的质量与析出铜质量的和,所以两个电极的质量差=6.5g+6.4g=12.9g,故答案为:12.9g24(2015秋西宁校级期末)(1)下列装置属于原电池的是;(2)在选出的原电池中,Fe 是负极,发生氧化 反应,Cu 是正极,该极的现象有气泡产生;(3)此原电池反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2【解答】解:(1)中没有两个活泼性不同的电极,所以不能构成原电池,故错误;没有构成闭合回路,所以不能构成原电池,故错误;酒精为非电解质溶液,所以不能构成原电池,故错误;电极材料相同,所以不能构成原电池,故错

39、误;符合原电池的构成条件,所以能构成原电池,故正确;故选;(2)该装置中,铁易失电子而作负极,铜作正极,负极上铁失电子生成亚铁离子发生氧化反应,正极上氢离子得电子发生还原反应而生成氢气,所以有气泡生成,故答案为:Fe;氧化;Cu;有气泡产生;(3)该原电池中,铁失电子生成亚铁离子,正极上氢离子得电子生成氢气,所以电池反应式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2,故答案为:Fe+H2SO4=FeSO4+H225(2016秋吉林校级月考)铅蓄电池是化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解质溶液为稀硫酸,工作时该电池的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O试根据上述情况判

40、断:(1)蓄电池的负极材料是Pb(2)工作时,正极反应为PbO2+2e+4H+SO42=PbSO4+2H2O(3)工作时,电解质溶液的酸性减小(填“增大”“减小”或“不变”)(4)工作时,电解质溶液中阴离子移向负极(5)电流方向从正极流向负极【解答】解:(1)根据电池反应式知,Pb元素化合价由0价、+4价变为+2价,失电子化合价升高的金属为负极,则Pb为负极,故答案为:Pb;(2)放电时,正极上PbO2得电子和H2SO4反应生成PbSO4,电极反应式为PbO2+2e+4H+SO42=PbSO4+2H2O,故答案为:PbO2+2e+4H+SO42=PbSO4+2H2O;(3)放电时,H2SO4参

41、加反应导致溶液中c( H+)降低,则溶液pH增大、酸性减小,故答案为:减小;(4)放电时,电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动,故答案为:负;(5)电流从正极PbO2沿导线流向负极Pb,故答案为:正;负27(2016春大丰市校级期中)铜锌原电池(如图)工作时,回答下列问题:(1)Zn(选填“Zn”或“Cu”)为原电池负极(2)在外电路中,电子从Zn(选填“Zn”或“Cu”,下同)极流向Cu极(3)正极反应式为Cu2+2eCu(4)电池反应的离子方程式为Zn+Cu2+Zn2+Cu(5)盐桥中的K+移向CuSO4(选填“ZnSO4”或“CuSO4”)溶液【解答】解:(1)活泼性强的金属作

42、负极,活泼性弱的作正极,则Zn为负极;故答案为:Zn;(2)外电路中电子从负极移向正极,Zn失电子为负极,Cu为正极,则电子从Zn流向铜;故答案为:Zn;Cu;(3)正极上铜离子得电子,正极上的电极反应式为:Cu2+2eCu;故答案为:Cu2+2eCu;(4)电池反应为Zn与铜离子的置换反应,则电池反应的离子方程式为Zn+Cu2+Zn2+Cu;故答案为:Zn+Cu2+Zn2+Cu;(5)溶液中阳离子向正极移动,所以盐桥中的K+移向溶CuSO4液,故答案为:CuSO428(2016春唐山校级期中)某同学用铁、铜作为电极,稀硫酸作为电解液组成原电池,如图所示,完成下列空格(1)正极是铜极(填“铜极

43、”或“铁极”),现象是:有气泡产生,电极反应是:2H+2e=H2、,发生还原反应(填“氧化”或“还原”)(2)电流从铜极经导线流到铁极(填“铜极”或“铁极”)(3)若反应生成的氢气在标况下为4.48L,则反应过程中有0.4mol电子发生转移,溶解的铁质量为11.2 g【解答】解:(1)铁的活泼性大于铜,所以铜是正极;正极上氢离子得电子生成氢气,所以看到的现象是有气泡生成,发生还原反应故答案为:铜极;有气泡产生;2H+2e=H2;还原;(2)电子的流向是从负极沿导线到正极,电流的方向与电子的流向相反,故答案为:铜极;铁极;(3)Fe+H2SO4 =F eSO4 +H2 转移电子 56g 22.4

44、L 2mol 11.2g 4.48L 0.4mol故答案为:0.4;11.2;29(2016春萍乡期末)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Pb,放电时发生氧化(填“氧化”或“还原”)反应(2)该蓄电池放电时,电解质溶液的酸性减小(填“增大”、“减小”或“不变”),电解质溶液中阴离子移向负(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PbO2+SO42+2e+4H+PbS

45、O4+2H2O(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2H2+4OH4e=4H2O该电池工作时,外电路每流过1103 mol e,消耗标况下氧气5.6m3【解答】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

46、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+4OH4e=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1103 mol e,消耗氧气为103 mol,所以氧气的体积为103 mol22.4L/mol=5.6103L=5.6m3;故答案为:2H2+4OH=4H2O+4e;5.630(2016樟树市模拟)(1)下列反应中,

47、属于放热反应的是,属于吸热反应的是煅烧石灰石木炭燃烧炸药爆炸酸碱中和生石灰与水作用制熟石灰食物因氧化而腐败(2)用铜、银与硝酸银设计一个原电池,此电池的负极是Cu,负极的电极反应式是Cu2e=Cu2+(3)用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中,构成了原电池,工作一段时间,锌片的质量减少了3.25g,铜表面析出了氢气1.12LL(标准状况),导线中通过0.1mol电子(4)某化学反应,设反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,若E1E2,则该反应为放热反应,该反应过程可以看成储存在物质内部的能量转化为热能等释放出来中和反应都是放热反应,其实质是(用化学语言填空)酸电离出的H+与碱电离出的OH结

48、合成弱电解质水:H+OHH2O【解答】解:(1)煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)是分解反应,属于常见的吸热反应;燃烧木炭取暖是物质的燃烧,放出热量,属于常见的放热反应;炸药爆炸要放出热量,属于放热反应;酸与碱的中和反应要放热热量,属于常见的放热反应;生石灰与水作用制熟石灰,是化合反应,放出热量,属于常见的放热反应;食物因氧化而腐败要放热热量,属于放热反应;故答案为:;(11分)(1)(1分)(1分)(2)根据金属的活泼性判断,铜作负极,铜失去电子变成离子进入溶液,发生氧化反应,Cu2 e=Cu2+;银作正极,银离子得电子生成银单质,发生还原反应,2Ag+2 e=2Ag;故答

49、案为:Cu;Cu2e=Cu2+;(3)用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中,构成了原电池,锌为负极,电极反应为:Zn2e=Zn2+,铜为正极,电极反应为2H+2e=H2,锌片的质量减少了3.25克,则物质的量为=0.05mol,转移的电子的物质的量为n(e)=2n(Zn)=2n(H2)=20.05mol=0.1mol,则:V(H2)=0.05mol22.4L/mol=1.12L,故答案为:1.12L;0.1;(4)设反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,若E1E2,则该反应为放热反应,放热反应可以看成储存在物质内部的能量转化为热能等释放出来;中和反应都是放热反应,反应的实质为H+OHH2O,故答案为:放;储存在物质内部的能量转化为热能等释放出来;放;酸电离出的H+与碱电离出的OH结合成弱电解质水:H+OHH2O;第26页(共26页)

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