时间:2017-09-24 00:18:14
1、选择题 已知空气—锌电池的电极反应为:
锌片:Zn+2OH
参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图装置所示,铜片上发生的反应为
A.Zn2++ 2e一 =Zn
B.2H++2e一= H2 ↑
C.Zn一2e一=Zn2+
D.Cu2++2e一= Cu
参考答案:B
本题解析:在原电池中较活泼的金属作负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极上,所以溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。正极得到电子,发生还原反应。锌比铜活泼,锌是负极,铜是正极,溶液中的氢离子在正极得到电子,所以答案选B.
本题难度:一般
3、选择题 某原电池的离子方程式是 Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu,该原电池正确的组成是
? | 正极 | 负极 | 电解质溶液 |
A. Cu Zn HCl B. Zn Cu CuSO4 C. Cu Zn CuSO4 D. Cu Zn ZnCl2 |
?原电池原理的应用:
1.比较不同金属的活动性强弱
根据原电池原理可知,在原电池反应过程中,一般活动性强的金属作负极,而活动性弱的金属(或能导电的非金属)作正极。
若有两种金属A和B,用导线将A和B连接后,插入到稀硫酸中,一段时间后,若观察到A极溶解,而B 极上有气体放出,说明在原电池工作过程中,A被氧化成阳离子而失去电子作负极,B作正极,则金属A的金属活动性比B强。
2.加快氧化还原反应的速率
因为形成原电池后,产生电位差,使电子的运动速率加快,从而使反应速率增大,如Zn与稀H2SO4反应制氧气时,可向溶液中滴加少量CuSO4溶液,形成Cu—Zn原电池,加快反应速率 3.用于金属的防护要保护一个铁制闸门,可用导线将其与一锌块相连,使锌作原电池的负极,铁制闸门作正极。
4.设计制作化学电源设计原电池时要紧扣构成原电池的条件。
(1)首先要将已知氧化还原反应拆分为两个半反应:
(2)然后根据原电池的电极反应特点,结合两个半反应找出正、负极材料(一般负极就是失电子的物质,正极用比负极活泼性差的金属或导电的非金属)及电解质溶液:
①电解质溶液的选择电解质溶液一般要能够与负极发生反应,或者能与电极产物发生反应。但如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥),左右两个容器中的电解质溶液应选择与电极材料相同的阳离子。如在铜一锌一硫酸铜构成的原电池中,负极金属锌浸泡在含有 Zn2+“的电解质溶液中,而正极铜浸泡在含有Cu2+的溶液中.
②电极材料的选择在原电池中,选择较活泼的金属或还原性较强的物质作为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属或氧化性较强的物质作为正极。一般,原电池的负极能够与电解质溶液反应,容易失去电子,因此负极一般是活泼的金属材料(也可以是还原性较强的非金属材料如H2、CH4等)。
(3)举例根据以下反应设计原电池:
原电池的构成条件:?
(1)活泼性不同的两个电极。
(2)电解质溶液,一般能与较活泼金属自发地进行氧化还原反应。
(3)形成闭合回路。
原电池中盐桥的作用:
盐桥中的盐溶液是电解质溶液(通常装有含琼胶的KCl饱和溶液),能使两烧杯中的溶液连成一个通路。通过盐桥中阴、阳离子的定向移动(阳离子移向正极,阴离子移向负极)维持两个半电池的电中性,以使原电池连续工作。盐桥将氧化还原反应的两个半反应隔开进行,能提高原电池的工作效率,减缓电流衰减。
原电池中的电荷流动:
在外电路(电解质溶液以外),电子(负电荷)由负极经导线(包括电流表和其他用电器)流向正极,使负极呈正电性趋势、正极呈负电性趋势。在内电路(电解质溶液中),阳离子(带正电荷)向正极移动,阴离子 (带负电荷)向负极移动。这样形成了电荷持续定向流动,电性趋向平衡的闭合电路。
试题ID | 试题题文 |
---|
参考答案:C
本题解析:略
本题难度:简单
4、选择题 将金属A和金属B分别放入稀H2SO4中有氢气生成。若将金属A和金属B相连后投入稀H2SO4中发现A被腐蚀,B未被腐蚀,关于A、B的叙述正确的是(? )
A.金属活动性A>B
B.还原性B>A
C.在后者装置中金属A发生还原反应,金属B发生氧化反应
D.金属B的表面有明显的气泡产生
参考答案:AD
本题解析:金属A和金属B相连后投入稀H2SO4中,构成了原电池,负极腐蚀而损耗,正极被保护,即金属A为负极,金属B为正极。
本题难度:一般
5、填空题 (12分)熔融盐燃料电池具有较高的发电效率,因而受到重视。某燃料电池以熔融的K2CO3(其中不含O2-和HCO-3)为电解质,以丁烷为燃料,以空气为氧化剂,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池负极电极反应式为:2C4H10+26 CO32--52e-===34CO2+10H2O。
试回答下列问题:
(1)该燃料电池中发生氧化反应的物质是 。
(2)该燃料电池的化学反应方程式为 ;
(3)某学生想用该燃料电池电解饱和食盐水,写出反应的离子方程式 。
(4)当电路中通过0.26NA的电子时,消耗的氧气的体积(标况)为 ;此时电解饱和食盐水生成的氯气的物质的量是 ;若此时溶液体积为200ml,则生成的NaOH的物质的量浓度为 。
参考答案:(1) C4H10 (2)2C4H10+13O2===8CO2+10H2O
(3)2Cl-+2H2O=====电解Cl2↑+H2↑+2OH-
(4)1.456 0.13mol 1.3Mol/L
本题解析:(1)原电池中负极失去电子,正极得到电子,所以该燃料电池中发生氧化反应的物质是C4H10;(2)原电池中负极失去电子,正极得到电子,所以丁烷在负极通入,氧气在正极通入,所以总反应式为2C4H10+13O2=8CO2+10H2O。(3)电解饱和食盐水得到氯气、氢气、氢氧化钠,反应的离子方程式为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-(4)0.26NA的电子的物质的量为0.26mol,根据正极反应式O2+2CO2+4e-=2CO32-可知,消耗的氧气的物质的量为0.065mol, 体积(标况)为1.456L;根据2Cl--2 e-= Cl2↑,通过0.26mol电子,生成的氯气的物质的量是0.13mol;生成0.13mol氯气的同时生成NaOH0.26mol,物质的量浓度为1.3mol/L。
考点:考查原电池、电解池原理及有关计算。
本题难度:一般