时间:2017-08-06 10:44:23
1、填空题 某原电池装置中盛有浓KOH溶液，若分别向__________(填“正”或“负”，下同)极通入可燃性气体，向__________极通入O2，则电路中就有电流通过，电流方向由__________极流向__________极，溶液中OH－向__________极移动。试完成下列问题：
| ? | 可燃性气体 | 正极反应 | 负极反应 | 电池总反应 | pH变化 |
| (1) | H2 | ? | ? | ? | ? |
| (2) | CO | ? | ? | ? | |
| (3) | CH4 | ? | ? | ? |
参考答案：负 正 正 负 负
?
正极反应
负极反应
电池总反应
pH变化
(1)
O2＋4e－＋2H2O
=4OH－
H2－2e－＋2OH－=2H2O
2H2＋O2=2H2O
变小
(2)
CO－2e－＋4OH－= CO32—＋2H2O
2CO＋O2＋4OH－=2CO32—＋2H2O
变小
(3)
CH4－8e－＋10OH－= CO32—＋7H2O
CH4＋2O2＋2OH－= CO32—＋3H2O
变小
本题解析：本题设计的是燃料电池，可燃性气体在负极发生氧化反应，O2在正极发生还原反应，电子从负极流出，通过导线流向正极，电子流动方向和电流方向正好相反，在电池内部(电解质溶液中)阴离子(OH－)向负极移动。由于题中给出的燃料电池是碱性介质，因此在书写电极反应式时要注意到H2的氧化产物H＋以及CO和CH4的氧化产物CO2与OH－继续反应。
本题难度：一般
2、填空题 （1）现有如下两个反应：
（A）NaOH + HCl =" NaCl" + H2O （B）2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2
①根据两反应本质和特点，判断（A）和（B）分别能否设计成原电池 ；
②如果不能，说明其原因 。
（2）选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，电池的总反应为：Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu，分别写出电池两极的电极反应式，正极 ，负极 。
参考答案：（10分）（1）①（A）不能，（B）可以 （4分）
②（A）的反应是非氧化还原反应，没有电子转移（其他合理答案也给分）（2分）
（2）负极：Zn
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 如图所示甲、乙两个装置，所盛溶液体积和浓度均相同且足量，当电路中通过的电子都是0.1mol时，下列说法正确的是（?）
A．相同条件下产生气体的体积：V甲=V乙
B．溶液pH值变化：甲减小乙增大
C．溶液的质量变化：甲减小乙增大
D．电极反应式：甲中阴极：Cu2++2e—= Cu， 乙中负极：Mg - 2e—= Mg2+
参考答案：C
本题解析：甲是电解池，乙是原电池。对于甲，在阳极发生反应4OH—－4e-= O2↑+2H2O当电路中通过的电子是0.1mol时，产生气体0.025mol.对于乙：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，若转移电子0.1mol,则产生气体的物质的量为0.05mol,因此相同条件下产生气体的体积V甲<V乙。错误。B．对于甲，反应的总方程式为：2CuSO4＋2H2O
2Cu+ O2↑+2H2SO4，随着电解的进行，溶液的酸性增强，所以溶液pH值减小；对于乙，反应的总方程式是：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑随着电解的进行，溶液的碱性减弱，所以溶液pH值减小。错误。C．根据电解的总方程式可知：两个装置中溶液的质量变化：甲减小乙增大。正确。D．电极反应式：甲中阴极：Cu2++2e—= Cu， 乙中负极：2Al - 6e—+8OH-= 2AlO2-++3H2↑+4H2O。错误。
本题难度：一般
4、填空题 （共10分）新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。
（1）通入甲烷的一极作原电池的____极（填“正”或“负”）
（2）闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中b极得到的气体是____。
（3）该甲烷燃料电池中，负极反应式为________，正极反应式为_________________。
（4）甲烷燃料电池工作时，若某一电极上消耗11.2 L（标准状况下）的CH4气体，线路中转移电子的个数是____。
参考答案：（每空2分，共10分）
（1）负 （2）H2 （3）CH4+10OH－-8e－=CO32-+7H2O 2O2+4H2O+8e－=8OH－ （4）4NA
本题解析：（1）甲烷燃料电池属于原电池，原电池中负极失去电子，正极得到电子，所以甲烷在负极通入，
氧气在正极通入。
（2）闭合K开关后，b电极和电源的负极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电，生成氢气。
（3）甲烷燃料电池中，甲烷在负极失电子生成CO2，CO2和KOH溶液反应生成K2CO3，负极反应的离子方程式为CH4+10OH－-8e－=CO32-+7H2O，氧气在正极得电子，在KOH环境下生成OH－，正极反应式为2O2+4H2O+8e－=8OH－。
（4）甲烷在反应中失去8个电子，11.2L甲烷的物质的量为11.2/22.4=0.5mol， 线路中转移电子的个数是0.5×8×NA=4NA。
考点：考查甲烷燃料电池，原电池、电解池的工作原理。
本题难度：困难
5、选择题 关于下列各装置图的叙述中，正确的是（ ）
A．若采用装置①精炼铜，则a极为纯铜，b极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液
B．装置②是原电池，能将化学能转化为电能，锌电极发生还原反应
C．装置③中X若为四氯化碳，则此装置可用于吸收氨气，并防止倒吸
D．装置④可用于实验室配置一定物质的量浓度的稀硫酸
参考答案：A、装置中电流方向可知，a为阳极，精炼铜时需要粗铜做阳极a，故A错误；
B、装置形成的是铜锌原电池，锌做负极发生氧化反应，故B错误；
C、氨气不溶于四氯化碳，极易溶于水，装置可以起到防倒吸，同时吸收氨气的作用，故C正确；
D、容量瓶是精密量具，浓硫酸溶于水温度升高，不能在容量瓶中溶解，故D错误；
故选C．
本题解析：
本题难度：简单