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1、原电池化学电源题组一原电池工作原理的考查1 .下列装置中能构成原电池产生电流的是()答案 b解析 a项,电极相同不能构成原电池;c项,酒精不是电解质溶液,不能构成原电池;d项,锌与电解质溶液不反应,无电流产生。2 .有关电化学知识的描述正确的是()a. cao+h2o=ca(oh)2,可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转 化为电能b.某原电池反应为 cu+2agno 3=cu(no3)2+2ag ,装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的kcl饱和溶液c.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成d.理论上说,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池答案 d解析 cao+
2、h2o=ca(oh)2不是氧化还原反应,kcl和agno3反应生成agcl沉淀易阻止原电池反应的发生;作电极的不一定是金属,如石墨棒也可作电极。题组二原电池正、负极的判断3.下列有关原电池的说法中正确的是()a.在内电路中,电子由正极流向负极b.在原电池中,相对较活泼的金属作负极,不活泼的金属作正极c.原电池工作时,正极表面一定有气泡产生d.原电池工作时,可能会伴随着热能变化答案 d解析 a项,内电路中不存在电子的移动;b项,若是由铝、镁、氢氧化钠溶液构成的原电池,则负极是铝;c项,若是由锌、铜、硫酸铜溶液构成的原电池,则正极表面析出铜,没有气泡产生。4.分析下图所示的四个原电池装置,其中结论
3、正确的是()a.中mg作负极,中b.中mg作正极,电极反应式为c.中fe作负极,电极反应式为d.中cu作正极,电极反应式为fe作负极6h2o+6e =6oh +3h 2 tfe 2e =fe22h + 2e =h2 t答案 b解析 中mg不与naoh溶液反应,而 al能和naoh溶液反应失去电子,故 al是负极;中fe在浓硝酸中易钝化, cu和浓hno3反应失去电子作负极,a错,c错。中电池总反应为 2a1 + 2naoh +2h2o=2naalo 2+3h2t ,负极电极反应式为 2al + 8oh 6e =2alo 2 + 4出0,者相减得到正极电极反应式为6h2o+6e =6oh +3h
4、2? , b正确。中cu是正极,电极反应式为 o2+2hzo + 4e = 4oh , d错。题组训练原电池原理的应用1.电工经常说的一句口头禅:“铜接铝,瞎糊弄”,所以电工操作上规定不能把铜导线与铝导线 连接在一起使用,说明原因: 。答案 铜、铝接触在潮湿的环境中形成原电池,加快了铝的腐蚀,易造成电路断路2,请运用原电池原理设计实验,验证cu2小、fe”氧化性的强弱。请写出电极反应式,负极正极并在方框内画出实验装置图,要求用烧杯和盐桥,并标出外电路电子流向。答案 cu - 2e =cu22fe3 + 2e =2fe23 .有a、b、c、d、e五块金属片,进行如下实验: a、b用导线相连后,同
5、时浸入稀h2so4溶液中,a极为负极;c、d用导线相连后,同时浸入稀h2so4溶液中,电流由d一导线一 c; a、c相连后,同时浸入稀 h2so4溶液中,c极产生大量气泡;b、d相连后,同时浸入稀 h2so4溶液中,d极发生氧化反应;用惰性电极电解含 b离子和e离子的溶液,e先析出。 据此,判断五种金属的活动性顺序是()a. abcde b. acdbe c. cabded. bdcae答案 b解析 金属与稀h2so4溶液组成原电池,活泼金属为负极,失去电子发生氧化反应,较不活泼的金属为正极,h +在正极电极表面彳#到电子生成h2,电子运动方向由负极 一正极,电流方向则由正 极一极极。在题述原
6、电池中,a-b原电池,a为负极;c-d原电池,c为负极;a-c原电池,a为负极;b-d原电池,d为负极;e先析出,e不活泼。综上可知,金属活动性:acdbe。4 .把适合题意的图像填在横线上 (用a、b、c、d表示)将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸,同时向a中加入少量的 cuso4溶液,产生h2的体积v(l)与时间t(min)的关系是 。(2)将过量的两份锌粉 a、b分别加入定量的稀硫酸,同时向 a中加入少量的 cuso4溶液,产生h2 的体积v(l)与时间t(min)的关系是 (3)将(1)中的cuso4溶液改成ch3coona溶液,其他条件不变,则图像是 。答案(1)a (2)
7、b(3)c解析 加入cuso4溶液,zn置换出cu,形成原电池,加快反应速率,(1)a中zn减少,出体积减小;(2)中由于h2so4定量,产生h2的体积一样多;(3)当把cuso4溶液改成ch3coona溶液时,由于ch3coo +h+ch 3cooh , a中c(h+)减少,反应速率减小,但产生 h2的体积不变,所以c项正确。1.可充电电池充电时电极与外接电源的正、负极如何连接?答案阴极:坯原反应阳根:轼化反应2 .铅蓄电池是典型的可充电电池,它的正负极极板是惰性材料, 请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):(1)放电时电解液中 h2so4的浓度将变 ;当外电路通过1 mol电子时,理论
8、上负极板的质量增加 go(2)在完全放电耗尽 pbo2和pb时,若按右图连接,电解一段时间后,则在 a电极上生成, b电极上生成 ,此时铅蓄电池的正负极的极性将 答案小 48 (2)pb pbo2对换解析 (1)放电时为原电池,正极为pbo2,其电极反应式为pbo2+4h + + so2-+ 2e-=pbso4+2h20。从电池总反应式可知,随着电池放电,h2so4不断被消耗,因此,其浓度逐渐变小;由 pb+ s02- 2e-=pbs04可知,当外电路通过 1 mole-时,理论上负极板有 0.5 mol pb变为0.5 mol pbs04,即质量增加 96 g mol-1x0.5 mol =
9、48 g。(2)当完全放电耗尽 pbo2和pb时,两极均变为 pbs04,再按图中通电 电解时,a极板发生反应:pbso4+2e-=pb+so,,b极板发生反应:pbs04+ 2h20 2e=pbo2+ 4h + + s04 o此时铅蓄电池的正负极的极性将对换。3 .(1)氢氧燃料电池以 koh溶液作电解质溶液时,工作一段时间后,电解质溶液的浓度将溶液的ph。(填“减小”、“增大”或“不变”)(2)氢氧燃料电池以 h2so4溶液作电解质溶液时,工作一段时间后,电解质溶液的浓度将 溶液的ph。(填“减小”、“增大”或“不变”)答案减小减小(2)减小增大题组一 化学电源中电极反应式的书写1. li
10、-socl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是 lialcl 4-socl2。 电池的总反应可表示为4li + 2socl2=4licl + s+ so2 t。请回答下列问题:(1)电池的负极材料为 ,发生的电极反应为 。(2)电池正极发生的电极反应为 。答案 (1)锂 li e =li(2)2socl 2 + 4e =4cl + s + so2 t解析 分析反应的化合价变化,可知 li 失电子,被氧化,为还原剂,socl2 得电子,被还原,为氧化剂。负极材料为li(还原剂),li -e =li +;(2)正极反应式可由总反应式减去负极反应式得到:2soc12+ 4e
11、 =4cl + s+ so2 t。2 铝 - 空气海水电池:以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为 4al 3o2 6h 2o=4al(oh) 3负极: ;正极: 。答案 4al 12e =4al 33o26h2o 12e=12oh题组二 不同介质对燃料电池电极反应式书写的影响3以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法:(3)固体电解质(高温下能传导o2)燃料电池总反应式:ch4 2o2=co2 2h2o燃料电池正极反应式:o2 4e=2o2一x 2,得燃料电池负极反应式: 。(4)熔融碳酸盐(如:熔融k2co3)环境下电池总反
12、应式:ch4 2o2=co2 2h 2o正极电极反应式:o2 2co2 4e =2co32一x 2,得燃料电池负极反应式: 。答案 (3)ch 4 4o 8e =co2 2h2o (4)ch 4 4co3 8e =5co2 2h 2o1 能用金属代替盐桥吗?答案 不可以, 在电路接通的情况下,这个盐桥只是整个回路的一部分,随时要保持电中性,琼胶作为盐桥因其中含有两种离子, 可以与溶液中的离子交换, 从而达到传导电流的目的, 而且琼胶本身可以容纳离子在其中运动;若用金属作盐桥( 已经不能叫做盐桥了) ,电子流向一极后不能直接从另一极得到补充, 必然趋势就是向另一极释放金属阳离子或者溶液中的金属阳
13、离子在电子流出的那一极得电子析出金属,从而降低了整个电池的电势。所以,光有自由电子是不够的,应该有一个离子的通道即“盐桥”。2 在有盐桥的铜锌原电池中,电解质溶液的选择为什么要与电极材料的阳离子相同?如 zn 极对应的是硫酸锌,能不能是氯化铜或者氯化钠?反正这边发生答案 可以的,如果该溶液中溶质的阳离子对应的金属单质比电极强的话没有问题。的反应只是zn的溶解而已。但是如果比电极弱的话,例如硫酸铜,锌就会置换出铜,在表面形成至于电解液要跟电极相同那只是一个做题原电池,减少供电量。使用盐桥就是为了避免这种情况, 的技巧,具体问题具体分析就行。题组一有关原电池原理的考查1。某原电池构造如下图所示。下
14、列有关叙述正确的是a.在外电路中,电子由银电极流向铜电极b.取出盐桥后,电流表的指针仍发生偏转19c.外电路中每通过 0.1 mol电子,铜的质量理论上减小6.4 gd.原电池的总反应式为 cu + 2agno3=2ag + cu(no3)2答案解析cu作负极,ag作正极,电极反应式分别为负极:cu - 2e =cu2+正极:2ag + + 2e =2ag总反应式:cu + 2agno 3=2ag + cu(no3)2, d 正确。2.如图所示,杠杆 ab两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向水槽中滴入浓cuso4溶液,一段时间后,下列有
15、关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中,不考虑两球的浮力变化)()灵幽电流计a.b.c.cueoq浓溶镀a盐桥杠杆为导体或绝缘体时,均为杠杆为导体或绝缘体时,均为fcso,a端高b端低a端低b端高当杠杆为导体时,a端低b端高d.当杠杆为导体时,a端高b端低答案解析当杠杆为导体时,构成原电池,fe作负极,cu作正极,负极:题组电波表_i盐桥1cu(no0j溶液agno,溶液电极反应式分别为fe 2e-=fe2+正极:cu2+ 2e-=cu铜球增重,铁球质量减轻,杠杆a 低 b wj 可逆反应与原电池的工作原理3.控制适合的条件,将反应2fe* + 2i2fe2+ i2设计成如下图所示的原电池。下列
16、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fe”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答案 d解析 由图示结合原电池原理分析可知,fe3+得电子变成fe2+被还原,l失去电子变成i2被氧化,所以a、b正确;电流计读数为零时fe3+得电子速率等于 fe2+失电子速率,反应达到平衡状态;d项在甲中溶入 fecl2固体,平衡2fe3+ + 22fe2+ + i2向左移动,i2被还原为i ,乙中石墨为正极, d不正确。4.已知在酸性条件下发生的反应为as。;+ 21+ 2h+=a
17、so3-+i2 + h2o,在碱性条件下发生的反应为aso3 + 12+ 2oh =aso4 + h2o + 2i 设计如图装置(ci、c2均为石墨电极),分别进 行下述操作:i .向b烧杯中逐滴加入浓盐酸n .向b烧杯中逐滴加入 40% naoh溶液结果发现电流表指针均发生偏转。试回答下列问题:(1)两次操作中指针为什么发生偏转?(2)两次操作过程中指针偏转方向为什么相反?试用化学平衡移动原理解释之。(3)操作过程中 ci棒上发生的反应为 ;(4)操作n过程中 c2棒上发生的反应为 。(5)操作n过程中,盐桥中的k+移向 烧杯溶液(填a”或b”)。答案(1)两次操作中均能形成原电池,化学能转
18、变成电能。(2)(1)加酸,c(h+)增大,aso3一得电子,失电子,所以ci极是负极,c2极是正极。(n)加碱,c(oh 一)增大,aso3一失电子,i2得电子,此时,ci极是正极,c2极是负极。故发生不同方向的反应,电 子转移方向不同,即电流表指针偏转方向不同。(3)21 2e =|2(4)aso 3 + 2oh - 2e =aso4 + h2o(5)a解析由于酸性条件下发生反应aso3 +2i +2h +33.=aso3 + i2+ h2o,碱性条件下发生反应aso3 + i2 +(装有琼股的饱 和kci溶液)nuiasoi nhasotl构成原电池的三大要素:不同环境中的两电极(连接)
19、;电解质溶液(电极插入其中并与电极自发2oh =as04 +七0+2厂都是氧化还原反应。而且满足反应);形成闭合回路。当加酸时,c(h+)增大,c1: 2i -2e =i2,这是负极;c2: aso4 +2h+ + 2e =aso3 +h2o, 这是正极。当加碱时,c(oh-)增大,c1: l2+2e =2i ,这是正极; c2: aso3 + 20h - 2e =aso4 + h2o,这是负极。1. ( 2011海南,12改编)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中发生还原反应c.烧杯a中发生的反应为 2h+2e-=h2d.烧杯b中发生的反应为 2c一2e-
20、=c12答案 a解析 由题给原电池装置可知,电子经过导线,由 zn电极流向fe电极,则。2在fe电极发生还原反应:o2 + 2h2o+4e=4oh,烧杯a中c(oh-)增大,溶液的ph升高。烧杯b中,zn发生氧化反应:zn - 2e =zn + 2. (2011福建理综,11)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。日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生成b.放电时正极上有氢气=|=一一c.放电时oh向正极移动d.总反应为2li +2h2o=2lioh + h2t答案 c解析 根据
21、题给信息知锂水电池的总反应为2li + 2h2o=2lioh +h2t , d正确;在反应中氢元素的化合价降低,因此 h2o作氧化剂,同时又起到溶剂的作用,a正确;放电时正极反应为2h20+ 2e-=20h + h2t , b正确;正极周围聚集大量0h ,因此溶液中的阳离子li +向正极移动,负极周围聚集大量li+,因此溶液中的阴离子 0h-向负极移动,c错误。3. (2011新课标全国卷,11)铁馍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为fe+ni2o3 +3h2o=fe(oh)2+2ni(oh) 2下列有关该电池的说法不正确的是a.电池的电解液为碱性溶液,正极为ni2o3、负极为feb.电池
22、放电时,负极反应为fe+ 2oh - 2e =fe(oh)2c.电池充电过程中,阴极附近溶液的ph降低d.电池充电时,阳极反应为2ni(oh) 2+2oh 2e=ni2o3+3h2。答案 c解析由铁馍蓄电池放电时的产物全部是碱可知,电解液为碱性溶液,放电时负极发生氧化反应, 正极发生还原反应,故 fe为负极,m2o3为正极,a正确;放电时,fe失电子被氧化,负极反应式为fe + 2oh -2e =fe(oh)2, b正确;充电时,阴极发生还原反应,电极反应式为fe(oh)22ni(oh) 2+ 2e =fe+ 2oh , ph增大,c错误;充电时,阳极发生氧化反应,电极反应式为 2oh 2e
23、=ni2o3+ 3h2o, d 正确。4. (2012福建理综,9)将下图所示实验装置的k闭合,下列判断正确的是()a . cu电极上发生还原反应b.电子沿 zn-a-b-cu路径流动c.片刻后甲池中c(so4一)增大d.片刻后可观察到滤纸 b点变红色用饱和硫酸钠、酚猷 溶艳浸湿的旅城mh -1211504 溶液i mgltcusq,溶速甲乙答案 a解析 将装置中k闭合,该装置构成原电池,其中zn电极上发生氧化反应,cu电极上发生还原反应, 故a正确;电子沿zn-a,在a上溶液中的h +得到电子,在b上溶液中的oh-失去电子,电子不能直接由a-b,故b错误;该装置工作过程中,甲、乙两烧杯中的s
24、o的浓度都不改变,只是盐桥中的cl和k+分别向甲、乙两烧杯中移动,故c错误;在b处溶液中的 oh-失去电子,c(oh-)减小,c(h+)增大,b处滤纸不可能变红色,故 d错误。5. 2012海南,13(4)肿一空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式为答案 n2h4+4oh - 4e =4hzo+n2 t解析 该燃料电池中n2h4在负极发生氧化反应,其电极反应式为n2h4+4oh 4e =4h2o + n2 t。6. 2012新课标全国卷,26(4)节选与mno2-zn电池类似,k2feo4-zn也可以组成碱性电池,k2feo4 在电池中作为正极材料,其电极反应为 ,该电池总反应
25、的离子方程式为答案 feo4 + 3e + 4h2o=fe(oh) 3+ 5oh 2feo2 + 3zn + 8h2o=2fe(oh) 3+ 3zn(oh) 2 + 4oh解析 正极发生还原反应,k2feo4被还原为fe3+,由于是碱性环境,故生成fe(oh)3,电极反应式为feo2-+3e-+ 4h2o=fe(oh)3+5oh-;负极发生氧化反应,由于是碱性环境,zn被氧化生成zn(oh) 2,电极反应式为 zn2e-+2oh-=zn(oh)2,两电极反应式相加得2feo4-+ 3zn + 8h2o=2fe(oh) 3+ 3zn(oh) 2+ 4oh 。7. 2011新课标全国卷,27(5)
26、在直接以甲醇为燃料的燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的反 应式为、正极的反应式为 。理想状态下,该燃料电池消耗1 mol甲醇所能产生的最大电能为702.1 kj,则该燃料电池的理论效率为 (燃料电池的理论效率是指电池所产 生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比,甲醇的燃烧热 h = - 726.5 kj mol1)o答案 ch30h + h2。6e =co2+ 6h+ 3/2o?+ 6e +6h=3h2o 96.6% 解析 负极上甲醇失电子,在酸性条件下与水结合生成氢离子:ch3oh+h2o 702.1 kj726.5 kj6e =co2+ 6h+ 0正极电极反应式为o2+4e-+
27、 4h + =2h2。该电池的理论效率为x 100%= 96.6%。)和隔离钠与硫4.58. 2011山东理综,29(2)如图为钠硫高能电池的结构示意图。该电池 的工作温度为320 c左右,电池反应为2na+xs=na2sx,正极的电极反应式为。 m(由na2o和al2o3制得)的两个作用是 。与铅蓄电 池相比,当消耗相同质量的负极活性物质时,钠硫电池的理论放电量是铅蓄 电池的 倍。答案 xs+2e =s2 (或2na+ + xs+2e =na2sx) 离子导电(导电或电解质解析 正极上硫得电子被还原:xs+2e =s2 ; m的两个作用:作固体电解质和隔膜(隔离钠与硫);钠硫电池和铅蓄电池的
28、负极分别为na和pb,则消耗等质量的 na和pb时,钠硫电池的放电量(转移电子数)是铅蓄电池的1一x 123= 4.5 倍。9. 2012江苏,20(3)铝电池性能优越,al- ago电池可用作水下动力电源,其原理如图所示。该 电池反应的化学方程式为 。隔膜答案 2al + 3ago + 2naoh=2naalo 2+ 3ag + h2o解析由铝电池原理图可知,al作负极,ago/ag作正极,电池反应式为2al+3ago + 2naoh=2naalo 2+ 3ag + h2o。1.关于原电池的叙述正确的是()a.原电池工作时,电极上不一定都发生氧化还原反应放电,b.某可逆电流充、放电时的反应式
29、为lii-xnio2+xli充电 linio 2,放电时此电池的负极材料是li 1 xnio 2c.铅、银和盐酸构成的原电池工作时,铅板上有5.175 g铅溶解,正极上就有1 120 ml(标准况)气体析出d.在理论上可将反应 ch4(g) + 2o2(g)=co2(g) + 2h2o(l)川bb. a极是正极,电解质溶液可以是盐酸c. b极是负极d.要判断a极与b极是正极还是负极,还需考虑电解质溶液答案 c解析 a极质量增加,故 a极是正极,b极是负极;若电解质溶液是盐酸,则 a极的表面有氢气产生,没有金属析出。3. 一种新型燃料电池,以馍板为电极插入koh溶液中,分别向两极通入乙烷 (c2
30、h6)和氧气,其中某一电极反应式为 c2h6+ 18oh 14e=2co: + 12h2o。有关此电池的推断不正确的是()a ,通入氧气的电极为正极b,参加反应的 o2与c2h6的物质的量之比为 7 : 2c.放电一段时间后,koh的物质的量浓度将下降d.放电一段时间后,正极区附近溶液的ph减小答案 d解析 a项,通入乙烷的一极为负极,通入氧气的一极为正极,正确; b项,1 mol乙烷参与反应时转移14 mol电子,则参与反应的氧气的量为14黑 =7 mol,故正确;c项,根据电极反应式或总反应方程式可知,氢氧化钾被消耗,故正确;d项,放电时正极产生 oh,则ph增大,d错。4,由no2。2、
31、熔融盐nano3组成的燃料电池如图所示,在)使用过程中石墨i电极反应生成一种氧化物y ,下列有关说法正确的是(a.石墨i极为正极,石墨n极为负极b . y的化学式可能为noc.石墨i极的电极反应式为 no2+ no3 _ e =n2o5d.石墨n极上发生氧化反应答案 c解析 a项,氧气在反应中被还原,所以石墨n是正极,石墨i是负极,故不正确;b项,丫是no2被氧化后的产物,则为 n2o5,故不正确;d项,石墨n极上发生的是还原反应。5.如图所示为某原电池的结构示意图,下列说法不正确的是(盐桥他流表cucl.熔液fkh溶液中装满用饱和kcl溶液和琼胶做成的冻胶)()3+ _2+ _ 2 +a.该
32、原电池的总反应式为2fe +cu=2fe +cub.该电池工作时,cu2在电极上得到电子,发生还原反应c.若用此电池电解饱和氯化钠溶液制取cl2,当铜电极的质量减少 6.4 g时,产生氯气的体积为2.24 l(折算为标准状况)d.电池工作过程中,电子由铜电极经过电流表流向石墨电极答案 b解析由原电池的结构示意图可知总反应式为2fe3+ + cu=2fe2+ + cu2 +。其电极反应式分别为负极(铜电极):cu 2e-=cu2+(氧化反应)正极(石墨电极):2fe3+2e-=2fe2+(还原反应) 电池工作过程中,电子由负极(铜电极)经过电流表流向正极(石墨电极)。根据电子守恒知消耗的铜、cu
33、2e-cl2,当铜电极的质量减少 6.4 g时,产生氯气生成的氯气与转移的电子数之间的关系为的体积为2.24 l(折算为标准状况)。6.综合如图判断,下列说法正确的是nac】溶液-2nsd溶液盐桥cn卮羊*_ naci和hcl 三厂的泡合溶液a .装置i和装置n中负极反应均是fe 2e =fe2b .装置i和装置n中正极反应均是o2+ 2”。+ 4e =4ohc.装置i和装置n中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动d.放电过程中,装置i左侧烧杯和装置h右侧烧杯中溶液的ph均增大答案 d解析 装置i中,由于zn比fe活泼,所以zn作原电池的负极,电极反应式为 zn - 2e =zn2+;fe作正极,电
34、极反应式为 o2 + 2h2o+4e-=4oh-。由于正极有 oh-生成,因此溶液的ph增大。装置n中,fe作负极,电极反应式为 fe 2e =fe2+; cu作正极,电极反应式为2h +2e-=h2 t。正极由于不断消耗 h+,所以溶液的ph逐fech+kscn znso. 酸槌溶液 溶液渐增大。据此可知 a、b皆错,d正确。在原电池的电解质溶液中,阳离子移向正极,所以c错误。7.实验发现,298 k时,在fecl3酸性溶液中加少量锌粒后,fe3+立即被还原成fe2+o某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。下列有关说法正确的是()a.该原电池的正极反应是 zn - 2e =
35、zn2b .左烧杯中溶液的血红色逐渐褪去一、- 一 一、-2+9 +c.该电池钳电极上有气泡出现d.该电池总反应为 3zn + 2fe =2fe+ 3zn答案 b解析 该电池的总、反应为 zn+2fe3+=2fe2+zn2+,所以左烧杯 pt为正极,电极反应为 fe3+ e =fe2+ ,右烧杯zn为负极,电极反应为 zn 2e =zn2+ o由于左烧杯中的 fe3+被还原为fe2+ ,所以左烧杯中溶液的血红色逐渐褪去。8 .甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、koh(电解质溶液)构成。电池的总反应式为2ch3oh + 3o2 + 4oh=2co,+
36、6h2o。则下列说法正确的是()a .电池放电时通入空气的电极为负极b .电池放电时负极的电极反应式为ch 3oh 6e + h2o=co2 t + 6hc.由于co,水解显碱性,电池放电时,电解质溶液的 ph逐渐增大d,电池放电时每消耗 1 mol ch 3oh转移6 mol电子答案 d解析 该燃料电池为原电池,从化合价判断,氧气在正极参与反应,a错;甲醇在电池的负极参与反应,电极反应式为 ch3oh - 6e + 8oh =co3 + 6h2o, b错;从电池的总反应式可知,反应过程中oh-浓度降低,溶液的ph减小,c错;从电极反应来看,每消耗 1 mol ch 30h转移6 mol电子,
37、d正确。9 .可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以nacl溶液或naoh溶液为电解液,铝合金为负极, 通入空气的一极为正极。下列说法正确的是()a.以nacl溶液或naoh溶液为电解液时,正极反应都为o2 + 2h2o+4e-=40h-b.以naoh溶液为电解液时,负极反应为 al + 30h - 3e =al(oh) 3 jc.以naoh溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的ph保持不变d.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极答案 a解析 本题中电解质溶液显中性或碱性时,该燃料电池的正极反应均为o2+2h2o+4e-=4oh -,a正确;铝作负极, al失去电子变为 al3+,在n
38、aoh溶液中al 3+与过量的oh-反应生成alo 2,因此负极反应为 al -3e +4oh =alo2+2h2o, b错误;以naoh溶液为电解液时,该燃料电池的总反应为4al + 3o2+4oh =4alo2 + 2h2o,反应过程中消耗了 oh, 所以电解液的ph降低,c错误;燃料电池工作时,电子通过外电路从负极流向正极,d错误。10 .近日,中美联合研究小组通过共同努力,采用廉价的钠离子,同时使用纳米氧化镒和锂材料作电极制作出了钠离子充电电池,其工作示意图如图所示。关于该电池的说法中正确的是()a .放电时a极作正极b.放电时na卡向负极移动c.充电时是将化学能转化为电能d.充电时b
39、极为阳极,发生氧化反应答案 d解析 电池放电时,化学能转变为电能,a极是电子流出的一极,发生氧化反应,作负极,a错;在原电池中,阳离子向正极移动,b错;充电是电能转化为化学能的过程,b极为阳极,发生氧化反应,c错,d对。11 .如图所示,在不同的电解质溶液中可以组成不同的电池。(1)当电解质溶液为稀硫酸时,fe电极是(填“正”或“负”)极,其电极反应式为 。当电解质溶液为 naoh溶液时,al电极是(填“正”或“负”)极,其电极反应式为 。(2)若把铝改为锌,电解质溶液为浓硝酸,则 fe电极是(填“正”或“负”)极,其电极反 应式为。答案 (1)正 2h+ + 2e=h2 t负 al 3e +
40、 40h =alo 2 + 2h2o(2)正 no 3 + 2h +e =n02, + h2o解析 (1)电解质溶液是稀硫酸时,al电极是负极,fe电极是正极,正极反应式为 2h + +2e=h2 t 当电解质溶液是 naoh溶液时,铝与 naoh溶液反应,而fe不反应,故铝作原电池的负极,电极反应式为 al 3e + 40h =alo 2 + 2h2o。(2)把铝改为锌,用浓硝酸作电解质溶液,铁遇浓硝酸发生钝化,则 fe电极是正极,zn电极是负极,fe电极上的电极反应式为no3 + 2h + + e =n02 t +力0。12 . (1)分析如图所示的四个装置,回答下列问题:空气装置 a和
41、b中铝电极上的电极反应式分别为 装置c中产生气泡的电极为 电极(填“铁”或“铜”),装置d中铜电极上的电极反应式为(2)观察如图所示的两个装置,图1装置中铜电极上产生大量的无色气泡,图2装置中铜电极上无气体产生,而铭电极上产生大量的有色气体。根据上述现象试推测金属铭具有的两种重要化学性质为lf i f- -c产(啊)稀硫酸稀硝酸图1图2答案2h+2e =h2 t al 3e + 40h =alo 2 + 2h 2o 铁 02+2h2o+4e =40h(2)金属铭的活动性比铜的强且能和稀硫酸反应生成h2金属铭易被稀硝酸钝化解析(1)在稀h2so4溶液中,镁比铝活泼,铝电极作正极,正极的电极反应式为 2h+2e-=h2,。在naoh溶液中,铝比镁活泼,铝电极作负极,负极的电极反应式为al -3e +4oh =alo2 +2h20。在浓硝酸中,铁被钝化,铁电极作正极,正极上发生no3的还原反应,产生气泡。装置 do2+2h2o+ 4e =40h 。相当于金属铁发生吸氧腐蚀,铜电极作正极,正极的电极反应式为(2)由图1可知还原性 crcu,但在稀硝酸中却出现了反常,结合稀硝酸的氧化性,不难推测铭被稀硝酸钝化,导致活性降低。14 .某研究性学习小组根据反应2kmno
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