高中化学验证原电池的效果填空题

(本题10分)电化学在工业生产中有广泛应用。
（1）下图所示装置中，两玻璃管及烧杯中是滴有酚酞的NaCl饱和溶液C(Ⅰ)、C(Ⅱ)为多孔石墨电极。

①电解NaCl饱和溶液的化学方程式为：_________________________。
②接通S₁后，C(Ⅰ)附近溶液变红，两玻璃管中均有气体生成。则电极C(Ⅰ)是_________(填“阳”或“阴”)；C(Ⅱ)电极反应所得气体产物为_________。
③通电一段时间后(玻璃管中液面未脱离电极)，断开S₁，接通S₂，电流表的指针发生偏转，此时电极C(Ⅰ)为_________(填“正”或“负”)极；C(Ⅰ)的电极反应为：______________________________________。
（2）若用此装置精炼粗铜，断开S₂，接通S₁，电解液选用CuSO₄溶液；粗铜接电池的_________(填“正”或“负”)极，阴极发生的电极反应为：_____________________________。

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          。
（2）已知K_sp(AgCl）=1．8×10^-10,若向50mL0．018mol·L^-1的AgNO₃溶液中加入50mL0．020mol·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）下图所示原电池正极的反应式为          。

(12分）据图回答下列问题：

Ⅰ、（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象是___________，负极反应式为：_________________。
（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为________(填Mg或Al），总反应化学方程式为____________________________________。
Ⅱ、由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其正极的电极反应式为__         ___。
Ⅲ、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通入的物质为_____      __，c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12.8 g甲醇完全反应生成CO₂时，有______________N_A个电子转移。

下图是一个化学过程的示意图。

I.（1）图中甲池是________装置(填“电解池”或“原电池”)，其中OH^－移向________极(填“CH₃OH”或“O₂”)。
（2）写出通入CH₃OH的电极的电极反应式：______________。
（3）向乙池两电极附近滴加适量紫色石蕊试液，附近变红的电极为________极(填“A”或“B”)，并写出此电极的反应式：______________________________。（注意：背后还有试题）
（4）乙池中总反应的离子方程式：____________________________________________。
II.氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图所示。

（1）溶液A的溶质是               ________________________________     ；
（2）电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca²⁺、Mg²⁺、NH₄⁺、SO₄^2-[c（SO₄^2-）＞c（Ca²⁺）]。
精致流程如下（淡盐水和溶液A来自电解池）：

①盐泥a除泥沙外，还含有的物质是  ___________________________   。
②过程Ⅰ中将NH₄⁺转化为N₂的离子方程式是    _______________________________。
③BaSO₄的溶解度比BaCO₃的小。过程Ⅱ中除去的离子有   _______________   。

下图是某兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置

（1）当电极A为Fe、电极B为Cu、电解质溶液为硫酸铜溶液时，正极的电极反应式为              
（2）当电极A吸附CH₄、电极B吸附O₂，电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该装置      (填“能”或“不能”)形成原电池，若不能，请说明理由，若能，请写出负极电极反应式         

用锌棒、石墨和CuCl₂溶液组成的原电池，锌棒上发生     反应（填“氧化”或“还原”），该电极反应式为______________________；石墨棒上观察到的现象为_____________________。该装置在工作过程中，电子从锌棒经过     （填“导线”或“溶液”）流向石墨棒。

（1）肼(N₂H₄)又称联氨，在常温下是一种液态燃料，可用作火箭燃料。已知在25℃时,101kPa时，1gN₂H₄在氧气中完全燃烧生成氮气和H₂O，放出19.5kJ热量，表示N₂H₄燃烧热的热化学方程式是        。
（2）肼－空气燃料电池是一种碱性燃料电池，肼－空气燃料电池放电时：正极的电极反应式：              ；负极的电极反应式：         。
（3）下图是一个电解过程示意图。假设使用肼－空气燃料电池作为该过程中的电源，铜片质量变化为16g，则肼－空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气       L。(假设空气中氧气体积分数为20%)

(本题6分)依据某氧化还原反应设计的原电池如图所示。
（1）该氧化还原反应的离子方程式为_________________________________。
（2）若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出铜片和银片洗净干燥后称重，总质量为67．6g，请计算：通过导线的电子的物质的量。（要求有计算过程）

如图所示的框图中，A～I都是由短周期元素组成的常见物质。其中A是气体，它的水溶液呈碱性；氧化物D和氧化物F都易与人体血液中的血红蛋白结合而使人中毒；单质E可作半导体材料。

（1）化合物A的化学式是_______________________。
（2）组成单质E的元素在元素周期表中的位置是____________________________；
H+I反应的化学方程式为______________________________________。
（3）标准状况下，将2.24 L氧化物F和1.68 L单质B同时通入1 L氧化物G中(反应前后溶液体积的变化忽略不计)，所得溶液的pH=___________。此时再向溶液中通入2.24 L化合物A，完全反应后所得溶液的pH＜7，用离子方程式表示其原因：____________________________________。
（4）单质B和单质C在一定条件下可组成原电池(用KOH溶液作电解质)，则该原电池负极的电极反应式为________________________________________________。

原电池是直接把化学能转化为电能的装置。
（1）如图1所示：在Cu-Zn原电池中，Zn极发生        反应（填“氧化”或“还原”），写出电极反应式          。Cu极为     极，发生的电极反应为            。
     
（2）请根据化学反应：Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂设计原电池，在图2方框内画出装置图，并用离子方程式表示电极反应。
负极反应为                                。
正极反应为                                。

(8分)利用化学反应将存储在物质内部的化学能转化为电能，科学家设计出了原电池，从而为人类生产、生活提供能量。
（1）甲同学认为，所有的氧化还原反应都可以设计成原电池，你是否同意        （填“是”或“否”）。若不同意，请你试举一例，写出相应的化学方程式：                 
（2）乙同学依据氧化还原反应：2Ag⁺ + Cu ＝ Cu²⁺ + 2Ag设计的原电池如图所示：

①负极的材料是   ，发生的电极反应为            ；
②外电路中的电子是从    电极流向    电极。（写出电极材料的名称）
③当反应进行到一段时间后取出电极材料，测得某一电极增重了5．4g,则该原电池反应共转移了的电子数目是            ；
④请指出该原电池装置的一个缺点：            ；

(10分)
（1）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O₂和CO₂，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应正极电极反应式为_______；放电时，CO₃^2-移向电池的______(填“正”或“负”)极。
（2）碳氢化合物完全燃烧生成CO₂和H₂O。常温常压下，空气中的CO₂溶于水，达到平衡时，溶液的pH＝5.60，c(H₂CO₃)＝1.5×10^-5 mol·L^-1。若忽略水的电离及H₂CO₃的第二级电离，则H₂CO₃ HCO₃^-+H⁺的平衡常数K₁＝_____________。（已知：10^-5.60＝2.5×10^-6）
（3）常温下，0.1 mol·L^-1NaHCO₃溶液的pH大于8，则溶液c(H₂CO₃)______c(CO₃^2-)(填“＞”、“＝”或“＜”)，原因是__________（用离子方程式和必要的文字说明）。

金属铜不溶于稀硫酸，可溶于铁盐溶液生成铜盐与亚铁盐。现将一定量的铜片加入到100 mL稀硫酸和硫酸铁的混合溶液中，铜片完全溶解。
（1）写出铜溶于上述混合溶液的离子方程式                。
（2）若在如图Ⅰ所示的装置中发生（1）中的反应，

则X极是    （“正极”或“负极”），电极反应式是     
（3）铜完全溶解时，所得溶液中Fe^3＋、Cu^2＋、H^＋三种阳离子的浓度均为0.2 mol/L（假设溶液体积不变），若用电解方法回收铜，装置如图Ⅱ所示。

①电解开始阶段，阳极的电极反应式为              ，阴极的电极反应式为                  。
②判断溶液中的Cu²⁺已完全析出的现象是                  。当Cu²⁺恰好完全析出时，转移电子的物质的量            。

下图中A、D均为碳棒，B为铝棒，C为铁棒，硫酸钠溶液在实验前采取了煮沸处理。B在实验时才插入溶液中。

（1）从装置的特点判断，甲、乙装置中_______是原电池，负极的电极反应式为_____________________。
（2）实验开始一段时间后乙池溶液中的现象是，_______________________，若用某电解质溶液代替硫酸钠溶液也能出现相同的现象，则此溶液可以是
A．NaOH溶液        B．AgNO₃溶液
C．NaCl溶液        D．CuSO₄溶液
（3）实验前煮沸硫酸钠溶液的目的是______________________________ 。
（4）在实验（2）的基础上，改变两电极的连接方式，A接D、B接C，此时D电极上的电极反应式为_________________。乙装置里除两电极有明显现象外，还可以看到的现象是________________________，产生该现象的化学方程式是_____________________________________。

(9分)根据下列氧化还原反应2FeCl₃＋Cu===2FeCl₂＋CuCl₂设计一个原电池：

请回答下列问题：
（1）电极X的材料是________；电解质溶液Y是________；
（2）银电极为电池的________极，发生的电极反应为_________________________；
X电极上发生的电极反应为_________________________；
（3）外电路中的电子是从________电极流向________电极(填具体电极如Ag”)。