高中化学验证原电池的效果试题

表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑨在表中的位置，用化学用语回答下列问题：

族 周期	IA		0
1	①	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅧA
2				②	③	④
3	⑤		⑥	⑦		⑧	⑨

 
（1）证明⑨的非金属性比⑧强的实验事实是                                  ;
②的单质与③、⑧的最高价氧化物对应水化物的浓溶液都能发生反应，与⑧反应的化学方程式为                                。
（2）现有Z、W两种中学化学中的常见物质，它们由①、③、④中的两种或三种元素组成。Z的浓溶液常温下能使铁钝化，由此可知Z的化学式为          ；W中①、③两种元素的质量比为3:14，写出W的电子式             ；W与④的单质在催化剂、加热条件下发生的反应是工业制取Z的基础，写出该反应的化学方程式:                              。
（3）电动汽车的某种燃料电池，通常用NaOH作电解质，用⑥的单质、石墨作电极，在石墨电极一侧通入空气，该电池负极的电极反应                             。
⑧的一种氧化物，通常情况为气体，是形成酸雨的主要原因之一，可利用某种燃料电池，通常用硫酸溶液作电解质，用石墨作电极，在一端通入空气，另一端通入该气体，该电池负极的电极反应                        。该燃料电池的产物为              。

据报道，以硼氢化合物NaBH₄（B元素的化合价为+3价）和H₂O₂作原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO₂，可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 (     )

A．电池放电时Na^+从a极区移向b极区

B．电极b采用MnO2，MnO2既作电极材料又有催化作用

C．该电池的负极反应为：BH4^－＋8OH^－－8e^－＝BO2^－＋6H2O

D．每消耗3 mol H2O2，转移的电子为3 mol

某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：

时间(min)	1	2	3	4	5
氢气体积(mL)	50	120	232	290	310

（1）哪一时间段(指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5 min)反应速率最大___________，原因是___________________________________________________。
（2）哪一时间段的反应速率最小___________，原因是_____________________。                         
（3）求2～3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率(设溶液体积不变) ___________。
（4）如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：A．蒸馏水、B．NaCl溶液、C．NaNO₃溶液、D．CuSO₄溶液、E．Na₂CO₃溶液，你认为可行的是___________。
（5）把锌与盐酸的反应设计成原电池，请画出装置示意图，标明正负极，电子流动方向，写出正极的电极反应式________________________。

微型钮扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是Ag₂O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为：Zn+2OH^－－2e^－===ZnO+H₂O；Ag₂O+H₂O+2e^－===2Ag+2OH^－根据上述反应式，判断下列叙述中正确的是

A．在使用过程中，电池负极区溶液的pH减小

B．使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极

C．Ag2O是负极，Zn是正极

D．Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应

热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：。下列有关说法正确的

A．	正极反应式：
B．	放电过程中， 向负极移动
C．	没转移0.1 电子，理论上生成20.7
D．	常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转

2010年春，发生在滇、黔、桂、渝、川等省的严重旱情牵动了全国人民的心。水是组成生命体的重要化学物质，有关水的反应有很多。
(1)用电子式表示H₂O的形成过程                                  。
(2) H₂O以              键结合（填极性键、非极性键、离子键）
（3）在pH=1的溶液中，①NH₄⁺、Al³⁺、Br^-、SO₄^2-  ② Na⁺、Fe²⁺、Cl^-、NO₃^-
③K⁺、Ba²⁺、Cl^-、NO₃^-④K⁺、Na⁺、HCO₃^-、SO₄^2-四组离子中，一定大量共存的是      (填序号)。
（4）在下列反应中，水仅做氧化剂的是     (填字母，下同)，水既不做氧化剂又不做还原剂的是       。

A．Cl2＋H2O＝HCl＋HClO	B．2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑
C．CaH2＋2H2O＝Ca(OH)2＋2H2↑	D．3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2

（5）已知KH和H₂O反应生成H₂和KOH，反应中1mol KH     (填失去，得到)     mol电子 
（6）“神舟七号”飞船上的能量主要来自于太阳能和燃料电池，H₂、O₂和KOH的水溶液可形成氢氧燃料电池，负极的电极反应为                            ，电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水，当得到1.8 L饮用水时，电池内转移的电子数约为       。

一种由甲醇（CH₃OH）和氧气以及氢氧化钠做电解质溶液的新型电池，其两极的电极反应式为： 2CH₃ OH＋16OH^－―12e^－＝2CO₃^2－＋12H₂O ， 6H₂O＋3O₂＋12e^－＝12OH^－，关于此电池的推断正确的是（   ）

A．通入氧气的一极是负极

B．放电时，溶液中的OH^－向正极移动

C．反应中若有6mol电子发生转移，则有32g CH3 OH被还原

D．该电池工作时甲醇一极附近溶液的pH降低

铝是最常见的金属之一。
（1）浓硝酸、浓硫酸可贮存在铝制容器的原因是                           。
（2）纳米铝主要应用于火箭推进剂。工业上利用无水氯化铝与氢化铝锂（LiAlH₄）在有机溶剂中反应制得纳米铝，化学方程式如下：3LiAlH₄+AlCl₃="4Al" + 3LiCl + 6H₂↑
该反应的氧化剂为               。
（3）氢化铝钠（NaAlH₄）是一种重要的储氢材料，已知：
NaAlH₄(s)=Na₃AlH₆ (s)+ Al (s) + H₂(g)    ΔH＝+ 37 kJ·molˉ¹
Na₃AlH₆(s)="3NaH(s)+" Al (s) + H₂(g)      ΔH＝+ 70.5 kJ·molˉ¹
则NaAlH₄(s)=" NaH(s)" + Al (s) +H₂(g)      ΔH＝                 。

（4）已知H₂O₂是一种弱酸，在强碱性溶液中主要以HO₂^－形式存在。目前研究比较热门的Al－H₂O₂燃料电池，其原理如右图所示，电池总反应如下：
2Al+3HO₂^－+3H₂O =2[Al(OH) ₄]^－+OH^－
①正极反应式为                         。
②与普通锌锰干电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，Al－H₂O₂燃料电池的理论放电量约为普通锌锰干电池的______倍。
③Al电极易被NaOH溶液化学腐蚀，这是该电池目前未能推广使用的原因之一。反应的离子方程式为                              。

新型锂离子电池材料Li₂ MSiO₄（M为Fe，Co，Mn，Cu等）是一种发展潜力很大的电池电极材料。工业制备Li₂ MSiO₄有两种方法：
方法一：固相法，2Li₂SiO₃+ FeSO₄ Li₂FeSiO₄ +Li₂SO₄ +SiO₂
方法二：溶胶—凝胶法， Li₂FeSiO₄
（1）固相法中制备Li₂ FeSiO₄过程采用惰性气体气氛，其原因是                        ;
（2）溶胶—凝胶法中，检查溶液中有胶体生成的方法是                              ；生产中生成Imol Li₂FeSiO₄整个过程转移电子物质的量为           mol;
（3）以Li₂ FeSiO₄和嵌有Li的石墨为电极材料，含锂的导电固体作电解质，构成电池的总反应式为：Li+ LiFeSiO₄ Li₂FeSiO₄则该电池的负极是____         ；充电时，阳极反应的电极反应式为                                                        ;
（4）使用（3）组装的电池必须先____                         。

天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钻（LiCoO₂），充电时LiCoO₂中Li被氧化，Li⁺迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C₆）中，以LiC₆表示。电池反应为，下列说法正确的是（   ）

A．充电时，电池的负极反应为LiC6-e^-Li+C6

B．放电时，电池的正极反应为CoO2+Li^++e^-LiCoO2

C．羧酸、醇等含活泼氢气的有机物可用作锂离子电池的电解质

D．锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低

表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑨在表中的位置，用化学用语回答下列问题：

族 周期	IA		0
1	①	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅧA
2				②	③	④
3	⑤		⑥	⑦		⑧	⑨

（1）证明⑨的非金属性比⑧强的实验事实是                                  ;
②的单质与③、⑧的最高价氧化物对应水化物的浓溶液都能发生反应，与⑧反应的化学方程式为                                。
（2）现有Z、W两种中学化学中的常见物质，它们由①、③、④中的两种或三种元素组成。Z的浓溶液常温下能使铁钝化，由此可知Z的化学式为          ；W中①、③两种元素的质量比为3:14，写出W的电子式             ；W与④的单质在催化剂、加热条件下发生的反应是工业制取Z的基础，写出该反应的化学方程式:                              。
（3）电动汽车的某种燃料电池，通常用NaOH作电解质，用⑥的单质、石墨作电极，在石墨电极一侧通入空气，该电池负极的电极反应                             。
⑧的一种氧化物，通常情况为气体，是形成酸雨的主要原因之一，可利用某种燃料电池，通常用硫酸溶液作电解质，用石墨作电极，在一端通入空气，另一端通入该气体，该电池负极的电极反应                        。该燃料电池的产物为              。

有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液，B不易腐蚀。将A、D在稀盐酸中构成原电池，电流由A通过导线流向D。将铜浸入B的盐溶液中，无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是
A．DCAB                B．DABC            C．DBAC             D．BADC

(2012年济南模拟)(1)事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________。
A．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH>0
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH<0
C．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH<0
(2)以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其正极的电极反应式为____________________________________________________。
(3)熔融盐燃料电池具有高发电效率，因而受到重视。某燃料电池以熔融的K2CO3(其中不含O2－和)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：2＋26－52e－===34CO2＋10H2O。试回答下列问题：
①该燃料电池的化学反应方程式为_______________________________。
②为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此，必须在通入的空气中加入一种物质，加入的物质是________，它来自________。
(4)如图是一个电化学过程的示意图。

当乙池中B(Ag)极质量增加5.4 g，甲池中理论上消耗O2的体积为________L(标准状况下)，此时丙池中某电极析出1.6 g某金属，则丙池中的某盐溶液可能是________。
A．MgSO4溶液   B．CuSO4溶液
C．NaCl溶液     D．AgNO3溶液

X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。X、Z同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY₂、MY₃两种分子。
请回答下列问题：
(1)Y在元素周期表中的位置为________。
(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是________(写化学式)，非金属气态氢化物还原性最强的是________(写化学式)。
(3)Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有________(写出其中两种物质的化学式)。
(4)X2M的燃烧热ΔH＝－a kJ·mol^－1，写出X₂M燃烧反应的热化学方程式：___________________________________________________________________。
(5)ZX的电子式为________；ZX与水反应放出气体的化学方程式为________。
(6)熔融状态下，Z的单质和FeG₂能组成可充电电池(装置示意图如下)，反应原理为：

2Z＋FeG₂Fe＋2ZG放电时，电池的正极反应式为________；充电时，______(写物质名称)电极接电源的负极；该电池的电解质为________。

有人设计出利用CH₄和O₂的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH₄在O₂中燃烧，则下列说法不正确的是 （   ）
①在标准状况下，每消耗5.6L CH₄可以向外电路提供2mole^－
②通过甲烷电极的电极反应式为：CH₄+10OH^－－8e^－=CO₃^2－+7H₂O
③通过甲烷的电极为电池的正极，通过氧气的电极为负极
④电池放电后，溶液PH不断升高

A．①②

B．①③

C．①④

D．③④