高中化学验证原电池的效果填空题

(7分). 已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：溶液、溶液、盐酸。按要求回答下列问题：
(1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。请说明原因              
                                                                            
(2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，能否构成原电池
          ，若能，请写出电极反应式，负极      ，正极      。(若不能，后两空不填)
(3)设计一种以铁和硫酸反应为原理的原电池，要求画出装置图：(需标明电极材料及电池的正负。)

剪长约6cm、宽2cm的铜片、铝片各一片，分别用接线柱平行地固定在一块塑料板上（间隔2cm）。将铜片与铝片分别和电流表的“+”、“－”端相连接，电流表指针调到中间位置。取两个50mL的小烧杯，在一个烧杯中注入约40mL的浓硝酸，在另一只烧杯中注入40mL0.5mol/L的硫酸溶液。试回答下列问题：
（1）两电极同时插入稀硫酸中，电流表指针偏向       （填“铝”或“铜”）极，铝片上电极反应式为                               ；
（2）两电极同时插入浓硝酸时，电流表指针偏向        （填“铝”或“铜”）极，此时铝是           （填“正”或“负”）极，铝片上电极反应式为                     。

A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸，如下图所示：

（1）A中反应的离子方程式是                               。
（2）B中Sn极的电极反应式为____________________，Sn极附近溶液的pH__________（填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）C中被腐蚀的金属是__________，总反应离子方程式是____________________，比较A、B、C中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是__________。

已知可逆反应：AsO₄^3-＋2I^－＋2H^＋AsO₃^3-＋I₂＋H₂O 据此设计出如右图所示的实验装置(装置中盐桥的作用是使整个装置形成一个闭合回路)．向(B)烧杯中逐滴加入浓盐酸，发现微安表指针偏转

试回答下列问题：
（1）C₁棒的电极为         极；发生的电极反应为____________________________．
（2）C₂棒的电极为         极；发生的电极反应为____________________________．

利用碳棒、锌片和200ml稀硫酸组成原电池，将化学能转化为电能，当碳棒上共产生3.36L（标准状况）气体时，硫酸恰好全部被消耗。试计算：
（1）锌片的质量减少了多少？
（2）原稀硫酸溶液的物质的量浓度。
（3）有多少个电子通过了导线。

利用下列反应：Fe+Cu²⁺===Fe²⁺+Cu设计一个化学电池（给出若干导线和一个小灯泡，电极材料和电解质溶液自选），画出实验装置图，注明电解质溶液的名称和正负极材料，标出电子流动方向和电流方向，写出电极反应式。

某反应中反应物与生成物有：FeCl₂、FeCl₃、CuCl₂、Cu。
（1）将上述反应设计成的原电池如图甲所示，请回答下列问题：
 
①图中X溶液是                            ；
②石墨电极上发生的电极反应式为                                         ；
③原电池工作时，盐桥中的           (填“K^＋”或“Cl^－”)不断进入X溶液中。
（2）将上述反应设计成的电解池如图乙所示，乙烧杯中金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量的变化关系如图丙，请回答下列问题：
①M是         极；     ②图丙中的②线是             的变化。
③当电子转移为2 mol时，向乙烧杯中加入        L 5 mol·L^－1 NaOH溶液才能使Cu²⁺沉淀完全。
（3）铁的重要化合物高铁酸钠(Na₂FeO₄)是一种新型饮用水消毒剂，具有很多优点。
①高铁酸钠生产方法之一是电解法，其原理为Fe＋2NaOH＋2H₂ONa₂FeO₄＋3H₂↑，则电解时阳极的电极反应式是                                 。
②高铁酸钠生产方法之二是在强碱性介质中用NaClO氧化Fe(OH)₃生成高铁酸钠、氯化钠和水，该反应的离子方程式为                                      。

中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如下图所示。

（1）该电池工作时，b口通入的物质为____________,c口通入的物质为__________。
（2）该电池负极的电极反应式为_________________。
（3）工作一段时间后，当6.4 g甲醇完全反应生成CO₂时，有__________N_A个电子转移。
（4）若将a口排放出的1.12L气体，通入到5L0.015mol·L^－１NaOH溶液中完全反应。反应后的溶液中离子浓度由大到小的顺序为                      。

氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题：
(1)氮元素原子的L层电子数为________；
(2)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N₂O₄反应生成N₂和水蒸气。
已知：①N₂(g)＋2O₂(g)=N₂O₄(l)　 ΔH₁＝－19.5 kJ·mol^－1
②N₂H₄(l)＋O₂(g)=N₂(g)＋2H₂O(g)　 ΔH₂＝－534.2 kJ·mol^－1
写出肼和N₂O₄反应的热化学方程式________________________；
(3)已知H₂O(l)=H₂O(g)　ΔH₃＝＋44 kJ·mol^－1，则表示肼燃烧热的热化学方程式为________________________。
(4)肼—空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为________________________。

到目前为止，由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的最主要的能源。
（1）在25℃、101kPa下，16g的甲醇（CH₃OH）完全燃烧生成CO₂和液态水时放出352kJ的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式                      。
（2）化学反应中放出的热能（焓变，△H）与反应物和生成物的键能（E）有关．
已知：H₂（g）+Cl₂（g）="2HCl" （g）△H=﹣185kJ/mol，
E（H﹣H）=436kJ/mol， E（Cl﹣Cl）=243kJ/mol则E（H﹣Cl）=          
（3）①如图是N₂和H₂反应生成2mol NH₃过程中能量变化示意图，请计算每生成1mol NH₃放出热量为：         ； ②若起始时向容器内放入1mol N₂和3mol H₂，达平衡后N₂的转化率为20%，则反应放出的热量为Q₁ kJ，则Q₁的数值为              ；

若在同体积的容器中充入2mol N₂和6mol H₂，达平衡后放出的热量为Q₂ kJ，则Q₂       2Q₁（填“＞”、“＜”或“=”）

新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位，可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂(LiFePO₄)是新型锂离子电池的首选电极材料，它的制备方法如下：
方法一：将碳酸锂、乙酸亚铁[(CH₃COO)₂Fe]、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后，在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂，同时生成的乙酸及其他产物均以气体逸出。
方法二：将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥，在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。
请回答下列问题：
（1）上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是_________________。
（2）在方法二中，阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为________________。
（3）已知该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反应式为                                。

用铜、锌和硫酸铜溶液设计一个原电池。
原电池的负极是        ，电极反应式是                      ；
正极是         ，电极反应式是                             。

（1）原电池是一种把           转化为            的装置。
（2）铜-锌-稀硫酸电池中，负极的电极反应式是             。

用金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通入甲烷和氧气，形成甲烷—氧气燃料电池，该电池反应的离子方程式为：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，试写出该电池的两极反应式。

有人设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人体内作为作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠跟人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H⁺和Zn²⁺进行工作，试写出该电池的两极反应式。