时间:2025-06-26 04:01:41
1、填空题 如下图所示，可形成氢氧燃料电池。通常氢氧燃料电池有酸式(当电解质溶液为硫酸时)和碱式〔当电解质溶液为NaOH(aq)或KOH(aq)时〕两种。试回答下列问题：
(1)酸式电池的电极反应：负极_______________，正极______________；电池总反应：________________；
电解质溶液pH的变化________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)碱式电池的电极反应：负极_________________，正极_________________；电池总反应：______________；电解质溶液pH的变化________(填“变大”“变小”或“不变”)。
参考答案：(1)2H2－4e－=4H＋ O2＋4e－＋4H＋=2H2O 2H2＋O2=2H2O 变大
(2)2H2－4e－＋4OH－=4H2O O2＋4e－＋2H2O=4OH－ 2H2＋O2=2H2O 变小
本题解析：(1)正极上，O2得电子变为O2－，溶液中O2－不能单独存在；酸性条件下与H＋结合生成H2O。负极上，H2失电子变为H＋，H＋进入电解质溶液。电池总反应为H2和O2生成水的反应，由于有水生成，溶液将逐渐变稀，故pH增大。
(2)正极上，O2得电子变为O2－，溶液中O2－不能单独存在，碱性条件下与H2O分子结合生成OH－；负极上，H2失去电子变为H＋，碱性条件下H＋不能大量存在，与OH－结合生成水。电池总反应也是H2和O2生成水的反应。同样，由于有水生成，c(OH－)变小，pH变小。
本题难度：一般
2、选择题 X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y为负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为( )
A．X＞Y＞Z
B．X＞Z＞Y
C．Y＞X＞Z
D．Y＞Z＞X
参考答案：C
本题解析：X浸入Z的硝酸盐溶液中，X表面有Z析出，所以X的金属性强于Z的；X与Y组成原电池时，Y为负极，因此Y的金属性强于X的，所以金属性强弱顺序是Y＞X＞Z，答案选C。
考点：考查金属性强弱判断
点评：比较元素金属性强弱的一般依据是：1．在一定条件下金属单质与水反应的难易程度和剧烈程度。一般情况下，与水反应越容易、越剧烈，其金属性越强；2．常温下与同浓度酸反应的难易程度和剧烈程度。一般情况下，与酸反应越容易、越剧烈，其金属性越强；3．依据最高价氧化物的水化物碱性的强弱。碱性越强，其元素的金属性越强；4．依据金属单质与盐溶液之间的置换反应。一般是活泼金属置换不活泼金属；5．依据金属活动性顺序表（极少数例外）；6．依据元素周期表。同周期中，从左向右，随着核电荷数的增加，金属性逐渐减弱；同主族中，由上而下，随着核电荷数的增加，金属性逐渐增强；7．依据原电池中的电极名称。做负极材料的金属性强于做正极材料的金属性。
本题难度：一般
3、选择题 某原电池结构如图所示，下列有关该原电池的说法正确的是
A．能将电能转换成化学能
B．碳棒发生氧化反应
C．该装置中发生的反应为：Cu＋2 Fe3+＝2 Fe2+＋Cu 2+
D．电子从碳棒经外电路流向铜棒
参考答案：C
本题解析：
正确答案：C
A．不正确，能将化学能转换成电能
B．不正确，碳棒发生还原反应：Fe3＋＋e-=Fe2＋
C．正确；
D．不正确，电子从铜棒经外电路流向碳棒
本题难度：简单
4、实验题 某化学研究小组将锌片和铜片插入某种电解质溶液，锌片和铜片用导线相连，形成原电池装置。
（1）若电解质溶液是稀硫酸，则发生氧化反应的是 极（填“锌”或“铜”，下同），溶液中的H+ 移向 极，铜极上的电极反应式是 。
（2）若电解质溶液是硫酸铜溶液，铜极上的电极反应式是? ?，若反应过程中有0.2mol电子发生转移，则电解质溶液质量增加 g。
参考答案：（1）锌（1分）;?铜（1分） ;? 2H++2e-= H2↑（1分）;
（2）Cu2+ +2e- = Cu（1分）; 0.1 （1分）
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，所以锌是负极，铜是正极。
（1）如果是稀硫酸，则发生氧化反应的是锌，氢离子向正极移动，即向铜电极移动，方程式为2H++2e-= H2↑。
（2）如果是硫酸铜，则正极是铜离子得到电子，方程式为Cu2+ +2e- = Cu。根据电极反应式可知，转移0.2mol电子，生成0.1mol铜，消耗0.1mol锌，所以溶液质量增加是6.5g－6.4g＝0.1g。
本题难度：一般
5、选择题 钛被称为21世纪金属。研究发现，用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2—CaO作电解质，利用图所示装置制备金属钛。下列叙述正确的是
A．乙装置阴极的电极反应式为
TiO2+4e－=Ti+2O2-
B．若不考虑能量的损失，制备24.0g
金属钛，需要消耗金属铝36.0g
C．甲装置工作过程中OH－向AgO/Ag极移动；乙装置工作过程中O2－向钛网移动
D．乙装置中的石墨电极需要定期更换
参考答案：D
本题解析：根据题给装置知，甲池为原电池，Al电极为负极，被氧化，AgO/Ag电极为正极，发生还原反应，乙为电解装置，阳极上电极反应式为C+2O2--4e-═CO2↑，阴极上电极反应式为：2Ca2++4e-═2Ca，钙与二氧化钛发生反应：2Ca+TiO2=Ti+2CaO。A、乙装置阴极的电极反应式为2Ca2++4e-═2Ca、2Ca+TiO2=Ti+2CaO，错误；B、n（Ti）=0.5mol，则消耗1molCa，转移2mol电子，由电极方程式Al+4OH---3e-═AlO2-+2H2O可知，需要2/3molAl，质量为18g，错误；C、甲装置工作过程中OH-向负极移动，即向Al极移动，错误；D、因乙装置中的石墨电极不断被消耗，则乙装置中的石墨电极需要定期更换，正确。
本题难度：一般