高中化学专题五电化学问题研究课题原电池作业.docx

专题五 电化学问题研究 课题1 原电池1结合下图判断，下列叙述正确的是()A和中正极均被保护B和中负极反应均是Fe2e=Fe2C和中正极反应均是O22H2O4e=4OHD和中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有蓝色沉淀2下图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是()A生铁块中的碳是原电池的正极B红墨水柱两边的液面变为左低右高C两试管中相同的电极反应式是：Fe2e=Fe2Da试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀3根据下图，下列判断中正确的是()A烧杯a中的溶液pH升高B烧杯b中发生氧化反应C烧杯a中发生的反应为2H2e=H2D烧杯b中发生的反应为2Cl2e=Cl24控制适合的条件，将反应2Fe32I2Fe2I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是()A反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B反应开始时，甲中石墨电极上Fe3被还原C电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极5如图所示，下列叙述正确的是()AY为阴极，发生还原反应BX为正极，发生氧化反应CY与滤纸接触处有氧气生成DX与滤纸接触处变红6(1)今有反应2H2O22H2O，可构成燃料电池，则负极通的应是_，正极通的应是_，电极反应式分别为：_、_。(2)如把KOH改为稀硫酸作导电物质，则电极反应式为_、_，(1)和(2)的电解液不同，反应进行后，其溶液的pH各有何变化？(3)如把H2改为甲烷，KOH做导电物质，则电极反应式为_。7面对日益加剧的能源危机，必须下大力气发展各种有效的替代能源。燃料电池具有高效、可再生和对环境友好等特点，因而日益受到人们的青睐。(1)下列物质中可以作为燃料电池的负极反应物的是_。ACH4BH2CC2H5OHDO2(2)最新研制的一种新型乙醇电池如图所示，电池的两极分别充入乙醇和氧气，用磺酸类离子作溶剂。则电池工作时_(选填“a”或“b”)为负极，b极的电极反应式为_。8某化学实验兴趣小组对组成原电池能否加快化学反应速率做了如下实验探究：实验仪器和药品：培养皿、砂纸、胶头滴管、0.5 molL1的稀H2SO4、0.5 molL1的硫酸铜溶液。方案及操作步骤：在培养皿内加入约10 mL 0.5 molL1的稀硫酸，再放入边长约3 cm的去掉氧化膜的锌片；在锌片上滴几滴硫酸铜溶液。根据上述实验回答下列问题。(1)操作比操作锌片周围出现气泡的速率快的原因是什么？_。写出有关反应的离子方程式：_。(2)上述实验结论是什么？(3)根据上述结论解释：实验室制取氢气为什么用粗锌而不用纯锌？9如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：序号内容实验现象1常温下将铁丝放在干燥空气中一个月干燥的铁丝表面依然光亮2常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时铁丝表面依然光亮3常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月铁丝表面已变得灰暗4将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时铁丝表面略显灰暗5将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面已变得灰暗6将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面灰暗程度比实验5严重回答以下问题：(1)上述实验中发生了明显的电化学腐蚀的是_(填实验序号)；在电化学腐蚀中，负极反应是_；正极反应是_。(2)由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是_。(3)为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是_(答两种方法)。参考答案1. 答案：A解析：不活泼金属作正极被保护，A项正确；中锌为负极，失电子被氧化，B项错误；中为酸性电解质溶液，不能生成OH，C项错误；亚铁离子与Fe(CN)63生成蓝色沉淀，中无亚铁离子生成，故无蓝色沉淀产生，D项错误。2. 答案：B解析：粗看装置虽感到陌生，但仔细分析得知该实验是吸氧腐蚀与析氢腐蚀的简单综合。a试管内盛装食盐水，溶液呈中性，发生的是析氧腐蚀，负极反应式为Fe2e=Fe2，正极反应式为O22H2O4e=4OH，显然a装置内气体的物质的量减少，压强减小。b试管内盛装氯化铵，溶液呈酸性，发生的是析氢腐蚀，负极反应式为Fe2e=Fe2，正极反应式为2H2e=H2，气体的物质的量增加，压强增大。综上分析选项B错。3. 答案：AB解析：本题考查了原电池原理的应用。该原电池的实质是金属锌的吸氧腐蚀，负极电极反应式(b烧杯中)为Zn2e=Zn2，正极电极反应式(a烧杯中)为O24e=4OH。4. 答案：D解析：由总反应方程式知，I失去电子(氧化反应)，Fe3得电子(被还原)，故A项、B项正确。当电流计为零时，即说明Fe3得电子速率与Fe2失电子速率相等，可证明反应达平衡，C项正确。加入Fe2，导致平衡逆向移动，则Fe2失去电子生成Fe3，甲中石墨作负极，D项错。5. 答案：A解析：本题对电化学进行了综合考查。左边的装置为原电池，Zn片为负极，Cu片为正极；右装置为电解池，Y与Zn片相连，为阴极，发生的反应为：2H2e=H2(还原反应)；X与Cu片相连，为阳极，反应为4OH4e=O22H2O(氧化反应)。6. 解析：解决此题的关键是弄清原电池的电极反应类型：“负极氧化正还原”。所以氢氧燃料电池中H2为负极反应物，氧气为正极反应物。又因为是碱性溶液不可能有H参加或生成，故负极反应为：2H24OH4e=4H2O，正极反应为：O22H2O4e=4OH。若将导电物质换成酸性溶液，此时应考虑不可能有OH参加反应也不可能有OH生成，负极：2H24e=4H，正极：O24H4e=2H2O。由于前者在碱性条件反应，KOH量不变，但工作时H2O增多，故溶液变稀，pH将变小；而后者为酸溶液，H2SO4量不变，水增多，溶液酸性变小，故pH将变大。如把H2改为甲烷用KOH作导电物质，则不会有CO2放出，该电池中的电极反应为：负极：CH410OH8e=7H2O，正极：2O24H2O8e=8OH。答案：(1)H2O2负极：2H24OH4e=4H2O正极：O22H2O4e=4OH(2)负极：2H24e=4H正极：O24H4e=2H2O(1)中pH变小，(2)中pH变大(3)负极：CH410OH8e=7H2O正极：2O24H2O8e=8OH7. 解析：(1)燃料电池中通入燃料的一极为负极，通入空气(或氧气)的一极为正极，所以燃料电池的负极反应物为：CH4、H2和C2H5OH，正极反应物为O2。(2)由于磺酸类离子作溶剂，所以反应物处于酸性条件下，则b极的电极反应式为：O24H4e=2H2O。答案：(1)A、B、C(2)aO24H4e=2H2O8. 解析：锌片与CuSO4溶液发生置换反应，置换出的铜与锌构成原电池，加快了反应速率(形成原电池是加快反应速率的一个原因)。答案：(1)加入CuSO4溶液后，Zn与之反应生成了铜，组成原电池，加快了锌与H2SO4的反应速率Zn2H=Zn2H2，ZnCu2=CuZn2(2)组成原电池能加快反应速率。(3)粗锌中的杂质与Zn、H2SO4溶液构成了无数个微小的原电池，加快了生成H2的反应速率。9. 解析：(1)潮湿的空气中铁与铁丝中的杂质及表面溶解O2的溶液易形成原电池，加快了铁丝的腐蚀，在电化学腐蚀中主要发生的是吸氧腐蚀，负极反应为：Fe2e=Fe2(或2Fe4e=2Fe2)，正极反应为：2H2OO24e=4OH。(2)通过表中的信息可知，影响铁腐蚀速率的主要因素是O2的浓度、