高中化学验证原电池的效果试题

C、O、Na、Al、S、Cl是常见的六种元素。
（1）C元素位于元素周期表第        周期，第         族；C元素的一种中子数为8同位素的符号为         。
（2）用“大于”“小于”或“等于”填空

离子半径	酸性	还原性	得电子能力
N^3-      Al^3+	H2SO4       HClO4	O^2-      S^2-	^35Cl       ^37Cl

（3）①CaCO₃和适量HCl溶液反应时，每产生4.4 g 气体（不考虑气体溶解），放热a kJ，则该反应的热化学方程式为                                  。
②上述反应至无气泡逸出后，取适量残留溶液，插入pH传感器并逐滴滴入碳酸钠溶液，测得pH变化曲线如图所示。

请用离子方程式表示B-C段发生的反应：                                 。
（4）氢气、氧气常用来作燃料电池，写出电解质为氢氧化钠溶液时负极上的电极方程式                                         。

(15分)常见锌锰干电池因含有汞、酸或碱等，废弃后进入环境将造成严重危害。某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源

（1）填充物用60 ℃温水溶解，目的是          。
（2）操作A的名称为            。
（3）铜帽溶解时加入H₂O₂的目的是                       (用化学方程式表示)。
铜帽溶解完全后，可采用_____________方法除去溶液中过量的H₂O₂。
（4）碱性锌锰干电池的电解质为KOH，总反应为Zn＋2MnO₂＋2H₂O=2MnOOH＋Zn(OH)₂，其负极的电极反应式为           。
（5）滤渣的主要成分为含锰混合物，向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止。主要反应为 2MnO(OH)＋MnO₂＋2H₂C₂O₄＋3H₂SO₄=2MnSO₄＋4CO₂↑＋6H₂O。
①当1 mol MnO₂参加反应时，共有     mol电子发生转移。
②MnO(OH)与浓盐酸在加热条件下也可发生反应，试写出该反应的化学方程式：             。

某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag+Cl₂=2AgCl。下列说法正确的是

A．正极反应为AgCl+e^-=Ag+Cl^-

B．放电时，交换膜左侧溶液中有大量白色沉淀生成

C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变

D．当电路中转移0．01mole^-时，交换膜左侧溶液中约减少0．01mol离子

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, 判断能否设计成原电池：A、_________，B、__________（选择“能”或“不能”）；
（2）如果不能,说明其原因___________________________________________；
（3）如果可以,则写出正、负极材料及其电极反应式, 电解质溶液：
负极材料________，电极反应式_______________，电解质溶液____________；
正极材料________，电极反应式_______________。

下列四组原电池，其中放电后，电解质溶液质量增加，且在正极有单质生成的是
A．Cu、Ag、AgNO₃溶液            B．Zn、Cu、稀H₂SO₄
C．Fe、Zn、ZnSO₄溶液            D．Fe、C、Fe₂(SO₄)₃溶液

如图甲、乙是电化学实验装置。

（1）若甲、乙两烧杯中均盛有饱和NaCl溶液。
①甲中碳棒上的电极反应式为_________            ________；
②乙中碳棒上的电极反应式为                ；乙中总反应的离子方程式为_________        _；
③将湿润的淀粉－KI试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的Cl₂氧化了生成的I₂。若反应中Cl₂和I₂的物质的量之比为5∶1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为：______________。
（2）若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO₄溶液。
①甲中铁棒上的电极反应式为__________________________________________；
②如果起始时乙中盛有200 mL pH＝5的CuSO₄溶液(25℃)，一段时间后溶液的pH变为1，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入____  ___(填写物质的化学式)___ _____g（电解前后溶液的体积不变）。

LiFePO₄电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反为：FePO₄+Li=====LiFePO₄，电池的正极材料是LiFePO₄，负极材料是石墨，含Li^＋导电固体为电解质。下列有关LiFePO₄电池说法正确的是

A．可加入硫酸以提高电解质的导电性

B．放电时电池内部Li^＋向负极移动

C．充电过程中，电池正极材料的质量增加

D．放电时电池正极反应为：FePO4+Li^++e-==LiFePO4

某电化学实验装置如图所示，下列说法正确的是

A．若X为碳棒，开关K置于M处，则溶液中的H^+移向Fe极

B．若X为碳棒，开关K置于N处，转移0.2mole^－时析出0.1mol O2

C．若X为铜棒，开关K置于M或N处，均可减缓铁的腐蚀

D．若X为锌棒，开关K置于M或N处，锌电极上反应均为Zn－2e^－=Zn^2+

下列说法中正确的是

A．原电池放电过程中，负极质量一定减轻，或正极的质量一定增加

B．Fe、Cu组成原电池,Fe一定是负极

C．为加快一定量的Zn与足量稀H2SO4反应的速率，且不影响生成H2总量，可加入少量CuSO4溶液

D．某海水电池总反应表示为：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，则负极反应式：Ag-e^－+Cl^－=AgCl

对下图装置的叙述错误的是

A．X如果是Fe2(SO4)3，则不论a和b是否用导线连接成通路，铁片均发生氧化反应。

B．X如果是CuSO4，a和b分别连接直流电源正、 负极，一段时间后铁片质量增加。

C．X如果是HCl，则不论a和b用导线连接还是 a和b分别连接直流电源的正、负极时，H^+的移动方向均相同。

D．X如果是NaCl，则a和b连接时，该装置可模拟生铁在食盐水中被腐蚀的过程。

利用下图所示联合装置制备金属钛，下列叙述正确的是

A．甲装置中通入O2的电极反应式为：O2+4 e^－= 2O^2^－

B．若不考虑能量的损失，制备24.0g金属钛，需要消耗氢气22.4 L

C．甲装置工作过程中pH减小

D．乙装置中的石墨电极反应式为：C+2O^2^－-4e^－=CO2↑

回收利用印刷电路板上的铜制备铜的化合物，实现资源的再利用。
（1）回收利用印刷电路板上的铜制备CuCl₂。
实验室模拟回收过程如下：

已知部分物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表：

物质	开始沉淀	沉淀完全
Fe(OH)2	7.6	9.6
Fe(OH)3	2.7	3.7
Cu(OH)2	4.4	8.0

请回答下列问题：
①步骤III的操作名称是       。
②下列试剂中，可以作为试剂a的是       。
A．HNO₃溶液        B．Fe₂(SO₄)₃溶液         C．FeCl₃溶液
③若不加试剂b，直接加入试剂c调节溶液pH，是否可行？       （填“是”或“否”），理由是      。
（2）用H₂O₂和硫酸共同浸泡印刷电路板制备硫酸铜。
已知：2H₂O₂(l)=2H₂O (l) +O₂(g)             △H₁=－196kJ/mol
H₂O(l)=H₂(g) +1/2O₂(g)                    △H₂=＋286kJ/mol
Cu(s) +H₂SO₄(aq)=CuSO₄(aq) +H₂(g)         △H₃=＋64kJ/mol
则Cu(s) +H₂O₂(l) +H₂SO₄(aq) =CuSO₄(aq) +2H₂O(l)    △H =       。
（3）将反应Cu+H₂O₂+H₂SO₄=CuSO₄+2H₂O设计成原电池，其正极电极反应式是       。
（4）若用硝酸和硫酸共同浸泡印刷电路板制备硫酸铜，假设印刷电路板中其他成分不与酸反应，欲制取3mol纯净的硫酸铜，需要0.5 mol/L的硝酸溶液的体积是       L。

(18分)氮、硫、氯及其化合物是中学化学重要的组成部分。
（1）氨气燃料电池使用的电解质溶液是KOH溶液，电池反应为：。该电池负极的电极反应式为__________；用该电池进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，以CuSO₄溶液为电解质溶液，下列说法正确的是____________.
a．电能全部转化为化学能    
b．的物质的量浓度不变(不考虑溶液体积变化)
c．溶液中Cu²⁺向阳极移动 
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
e．若阳极质量减少64g，则转移电子数为2N_A个
（2）①将SO₂通入到BaCl₂溶液中，出现了异常现象，看到了明显的白色沉淀，为探究该白色沉淀的成分，他设计了如下实验流程：所得悬浊液白色沉淀观察现象并判断。则试剂A的化学式为_________。实验表明，加入试剂A后，白色沉淀未见溶解，产生该白色沉淀的离子方程式是___________。
②利用如图所示电化学装置吸收工业尾气中SO₂，阴极上生成Cu。写出装置中阳极的电极反应式__________。

（3）已知。某同学设想用下列流程得到BaCl₂，

则①的离子方程式为_________，该反应的平衡常数K=__________；
（4）自来水厂用ClO₂处理后的水中，要求ClO₂的浓度在0.1～0.8mg·L^-1之间。碘量法可以检测水中ClO₂的浓度，步骤如下：
I．取一定体积的水样，加入一定量的碘化钾，再用氢氧化钠溶液调至中性，并加入淀粉溶液，溶液变蓝。
Ⅱ．加入一定量的Na₂S₂O₃溶液，发生反应
Ⅲ．加硫酸调节水样pH至1～3。
操作时，不同pH环境中粒子种类如图所示：

请回答：
①确定操作Ⅱ完全反应的现象是___________。
②在操作Ⅲ过程中，溶液又呈蓝色，反应的离子方程式是__________。

全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，原理如图所示。若负载是镀铜的电镀槽，则左槽溶液由黄色逐渐变为蓝色，下列有关说法正确的是

A．外接负载时，左槽作为原电池负极，发生氧化反应

B．外接电源时，左槽连接外接电源的正极，发生还原反应

C．负载是镀铜的电镀槽时，H^＋由左槽向右槽移动

D．充电时若转移的电子数为3.01×10^23个，左槽溶液中n（H^＋）的变化量为0.5mol

利用如图装置进行实验，甲乙两池均为1 mol•L^—1的AgNO₃溶液，A、B均为Ag电极。实验开始先闭合K₁，断开K₂。一段时间后，断开K₁，闭合K₂，形成浓度差电池，电流计指针偏转（Ag^＋浓度越大氧化性越强）。下列说法不正确的是

A．闭合K₁，断开K₂后，A电极增重
B．闭合K₁，断开K₂后，乙池溶液浓度上升
C．断开K₁，闭合K₂后，NO₃^— 向B电极移动
D．断开K₁，闭合K₂后，A电极发生氧化反应