高中化学验证原电池的效果试题

某学习小组依据反应：SO₂(g)+ Cl₂(g)SO₂Cl₂(g) △H＜0，设计制备磺酰氯（SO₂Cl₂）的装置如图甲，有关信息如表所示。

	SO2Cl2	Cl2	SO2
熔点/℃	–54.1	–101	–72.4
沸点/℃	69.1	–34.6	–10
性质	遇水发生剧烈水解

 

（1）若用浓盐酸与高锰酸钾为原料制取Cl₂，反应的离子方程式为______________；
（2）B仪器的作用是________________；
（3）为了便于混合物的分离且提高反应物的转化率，A装置的反应条件最好选择_____。
A．冰水浴         B．常温             C．加热至69.1℃            D．沸水浴
（4）如果通入的Cl₂或SO₂含有水蒸气，氯气和二氧化硫可能发生反应的化学方程式为____。
（5）实验时先通入干燥的Cl₂将A装置中的空气赶走，再缓慢通入干燥的SO₂，即发生反应。充分反应后，继续通入Cl₂使装置中的SO₂进入烧杯中被吸收。分离产物后，向获得的SO₂Cl₂中加水，出现白雾，振荡、静置得到无色溶液W。经分析SO₂Cl₂与H₂O反应属于非氧化还原反应，写出该反应的化学方程式___________________。
（6）GET公司开发的Li-SO₂Cl₂军用电池，其示意图如图乙所示，已知电池反应为：2Li+SO₂Cl₂ = 2LiCl+SO₂，则电池工作时，正极的电极反应式为__________________。

据报道，苹果公司开发了一种以液态甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池，充一次电可连续使用一个月。下图是电化学过程的示意图。

已知甲池的总反应式为：2CH₃OH＋3O₂＋4KOHK₂CO₃＋6H₂O，请填空：
（1）充电时：①原电池的负极与电源______极相连，②阳极的电极反应为________。
（2）在此过程中若完全反应，乙池中B极的质量增加648g，则甲池中理论上消耗O₂_______L（标准状况下）。
（3）电解制备Al(OH)₃时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为           。

市售一次电池品种很多，碱性锌锰电池在日常生活中用量很大。回收废旧锌锰电池并进行重新处理，可以获得MnO₂及其他副产品，其工艺流程如下：

已知：“锰粉”的主要成分有MnO₂、Zn(OH)₂、MnOOH、碳粉，还含有少量铁盐和亚铁盐。常温下，生成氢氧化物沉淀的pH如下表:

物质	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Zn(OH)2	Mn(OH)2 / Mn(OH)3
开始沉淀pH	2.7	7.6	5.7	8.3
完全沉淀pH（c≤1.0×10^－5mol/L）	3.7	9.6	8.0	8.8

（1）加入NaOH溶液调节pH＝8.0，目的是____________________；计算常温下Zn(OH)₂的溶度积常数K_sp[Zn(OH)₂]＝____________________。
（2）写出滤液2中的Mn²⁺变成MnO₂的离子方程式_________________________。
（3）写出滤渣B与稀硫酸在pH＝5时反应的化学方程式______________________。
（4）工艺中还可以将滤液4进行_____________、_____________、_____________、洗涤得到含结晶水的硫酸盐晶体。
（5）MnO₂常用来制取KMnO₄。在一定条件下将MnO₂氧化为K₂MnO₄，然后用铁作阴极、铂作阳极电解K₂MnO₄溶液得到KMnO₄。电解K₂MnO₄溶液的总反应方程式为______________________。

镍氢电池（NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是Ni（OH)₂ + M =" NiOOH" + MH
已知：6NiOOH + NH₃ + H₂O + OH^－="6" Ni（OH)₂ + NO₂^－    下列说法正确的是

A．电池放电过程中，正极电极反应式为：NiOOH + H2O + e－= Ni（OH)2 + OH^－

B．充电过程中阴极的电极反应式：H2O + M + e－="MH" + OH^-，H2O中的H被M还原

C．充电过程中OH^－离子从阳极向阴极迁移

D．NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液

氰(CN)₂的化学性质与卤素很相似(X₂)，称为拟卤素，氰能和氢气反应生成HCN，其水溶液是一种酸。氰的氧化性比溴弱、比碘强。
（1）HCN分子中含有4个共价键，写出HCN的结构式：____________。
（2）KCN溶液显碱性，原因是____________(用离子方程式表示)。
（3）下列有关方程式不正确的是____________。

A．(CN)2＋2NaOH===NaCN＋NaCNO＋H2O

B．MnO2＋4HCN===Mn(CN)2＋(CN)2＋2H2O

C．I2＋2KCN===2KI＋(CN)2

D．向NaBr(aq)和KCN(aq)中加入少量Cl2：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2

（4）25℃，0.1mol/LKOH溶液和0.2mol/LHCN溶液等体积混合，若溶液最终PH=8，则c（CN^-）         c(HCN),原因是                          。此溶液中c（CN^-）与c(HCN)差值的数值为：
（5）已知HCN可以在氧气中燃烧成CO₂、H₂O和N₂，由此原理可以设计酸性条件下原电池，书写其负极反应式：                           。

锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置(如图所示)，电解液为溴化锌水溶液，电解质溶液在电解质溶液在电解质储罐和电池间不断循环．下列说法不正确的是

A．阳离子交换膜可阻止Br2与Zn直接发生反应

B．放电时正极的电极反应式为Br2+2e^-=2Br^-

C．充电时电极b连接电源的正极

D．放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大

银是一种贵金属，古代常用于制造钱币及装饰器皿，现代在电池和照明器材等领域亦有广泛应用。回答下列问题。
（1）久存的银制器皿表面会变黑，失去银白色的光泽，原因是          。
A．Ag与空气中的氧气反应生成氧化银
B．Ag与空气中的含硫化合物反应生成硫化银
C．Ag与空气中氧及含硫化合物反应生成硫化银
（2）已知K_sp(AgCl）=1.8×10^-10，若向50mL 0.018mol·L^-1的AgNO₃溶液中加入50mL 0.020mol·L^-1的盐酸，混合后溶液中的Ag⁺的浓度为          mol·L^-1，pH为          。
（3）AgNO₃溶液光照易分解，生成Ag和红棕色气体等物质，其光照分解的化学方程式为          。
（4）如图下所示原电池正极的反应式为          。

下列说法中正确的是

A．原电池是把电能转变为化学能的装置

B．原电池中电子流出的一极是负极，发生氧化反应

C．原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应

D．形成原电池后，原电池中的阳离子向负极方向移动

碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)＋2MnO₂(s)＋H₂O(l)=Zn(OH)₂(s)＋Mn₂O₃(s)，下列说法错误的是

A．电池工作时，锌失去电子

B．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)＋H2O（1）＋2e^－＝Mn2O3(s)＋2OH^－(aq)

C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极

D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g

运用化学反应原理研究物质的性质具有重要意义。请回答下列问题：
（1）氨气可以构成燃料电池，其电池反应原理为4NH₃+3O₂═2N₂+6H₂O。电解质为KOH溶液，则负极反应式为______________________________。
（2）向BaCl₂溶液中通CO₂不会出现沉淀，因此某同学根据相同的理由认为向BaCl₂溶液中通入SO₂也不会出现沉淀，但在实验验证中发现了异常情况，将SO₂通入BaCl₂溶液中开始并无沉淀，放置一段时间出现了白色沉淀，则产生该沉淀的离子反应方程式为_      。
（3）有人认为Mg、Si的单质用导线连接后插入NaOH溶液中可以形成原电池，你认为是否可以，若可以，试写出负极的电极方程式(若认为不行可不写)：___________________。

下图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是

A．电流由O2所在的铂电极流出

B．该电池的负极反应式为：CH3CH2OH+3H2O -12e^-＝2CO2↑+12H^+

C．O2所在的铂电极处发生还原反应

D．微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量

化学反应原理是中学化学学习的重要内容。请回答下列问题：
（1）下列判断正确的是______________。
①CH₄(g)＋2O₂(g)===CO₂(g)＋2H₂O(l)ΔH₁    CH₄(g)＋2O₂(g)===CO₂(g)＋2H₂O(g)ΔH₂
则ΔH₁﹤ΔH₂
②H₂(g)＋O₂(g)===H₂O(l) ΔH₁    2H₂(g)＋O₂(g)═2H₂O(l) ΔH₂
则ΔH₁﹤ΔH₂
③t ℃时，在一定条件下，将1 mol SO₂和1 mol O₂分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中，达到平衡状态时反应放出的热量分别为Q₁和Q₂
则Q₁﹤Q₂
④CaCO₃(s)===CaO(s)＋CO₂(g)ΔH₁      CaO(s)＋H₂O(l)===Ca(OH)₂(s)ΔH₂
则ΔH₁﹤ΔH₂
（2）依据氧化还原反应Zn(s)＋Cu^2＋(aq)===Zn^2＋(aq)＋Cu(s)
设计的原电池如图所示。

请回答下列问题：
①铜电极发生的电极反应为_____________________。
②溶液中Cu²⁺向________极移动。
（3）在一恒温、恒容密闭容器中充入1 mol CO₂和3 mol H₂，一定条件下发生反应：CO₂(g) + 3H₂(g)  CH₃OH (g) + H₂O(g)  △H=－49.0 kJ/mol
某种反应物和生成物的浓度随时间变化如图所示。

回答下列问题：
①Y的化学式是                   。
②反应进行到3min时， v_正           v_逆(填“＞”或“<”、“=”)。反应前3min，H₂的平均反应速率，v(H₂)=                   mol·L^－1·min^－1。
③能证明该反应达到化学平衡状态的依据是                。

A．容器内各气体的体积分数保持不变

B．混合气体密度不变

C．3v逆（CH3OH） =v正（H2）

D．混合气体的平均相对分子质量不变

E．CO₂的转化率为70%
F．混合气体中CO₂与H₂的体积比为1﹕3
④上述温度下，反应CH₃OH (g) + H₂O(g)  CO₂(g) + 3H₂(g)的平衡常数K=                   （计算结果保留2位小数）。
⑤上述反应达到平衡后，往容器中同时加入0.1mol CO₂和0.3mol H₂O (g)，此时平衡将     （填“向左”、“向右”或“不”）移动。
（4）室温时，向20 mL 0.1 mol/L的醋酸溶液中不断滴入0.1 mol/L的NaOH溶液，溶液的pH变化与所加NaOH溶液体积的关系如下图所示。下列有关溶液中离子、分子浓度大小关系的描述中正确的是____________。

①．a点时：c(CH₃COOH) >c(CH₃COO^－) > c(Na⁺) > c(H⁺) >c(OH^－)
②．b点时：c(Na⁺)＝c(CH₃COO^－) >c(H^＋) =c(OH^－)
③．c点时：c(OH^－)＝c(CH₃COOH)＋c(H⁺)
④．d点时：c(Na⁺)> c(CH₃COO^－) > c(OH^－) >c(H⁺)

右图为某种乙醇燃料电池示意图，工作时电子流方向如图所示，下列判断正确的是

A．X为氧气

B．电极A反应式：CH3CH2OH－12e^－+3H2O=2CO2+12H^+

C．电极材料活泼性：A＞B

D．B电极附近溶液pH增大

空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池（RFC），RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。RFC工作原理如图所示，下列有关说法正确的是

A．当有0.1mol电子转移时，a电极产生2.24LH₂
B．b极上发生的电极反应是：4H₂O+4e^- =2H₂↑+4OH^-
C．c极上进行还原反应，B池中的H⁺可以通过隔膜进入A 池
D．d电极上发生的电极反应是：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O

如图所示，其中甲池的总反应式为：2CH₃OH+3O₂+4KOH=2K₂CO₃+6H₂O．下列说法正确的是

A．甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化电能的装置

B．甲池通入CH3OH的电极反应为CH3OH-6e^-+2H2O=CO3^2-+8H^+

C．反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体，能使CuSO4溶液恢复到原浓度

D．甲池中消耗280 mL(标准状况下)O2，此时丙池中理论上最多产生1.45g固体