高中化学验证原电池的效果实验题

用铜片、锌片和稀硫酸及若干其他器材组合成一个原电池，画出装置图并回答        （1）画出装置图。
（2）从理论上讲，预期看到的现象是             
（3）实验过程中，观察到锌片上有少量气泡冒出，铜片上有大量气泡冒出。试解释：        。
（4）此电池的负极是      ，正极的电极反应式是                      。
（5）该电池工作一段时间，将两个电极小心取出洗涤并晾干，经称量发现锌片比原来减少3.25 g。请计算理论上导线中共通过了      mol电子

某校研究性学习小组用相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池，得到的实验数据如下表所示：（已知果汁是显酸性的）

实验编号	水果种类	电极间距离/㎝	电流大小/µA
①	西红柿	1	98．7
②	西红柿	2	72．5
③	苹 果	2	27．2

（1）该实验的目的是探究水果种类和_______________对水果电池电流大小的影响。
（2）能表明水果种类对电流大小有影响的实验编号是          和__________。
（3）上图所示的装置中，负极的电极反应式为                          ，正极附近区域的C（H⁺）将                （填“增大”、“减小”、“不变”），总反应离子方程式为                                           。

某高二化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：

（1）实验①、⑤中Al电极的作用是否相同           （填“是”或“否”）；
（2）请在方框内画出实验③的原电池装置图，标出正、负极。

（3）实验②中电流计指针偏向        电极（填“Al”或“Cu”），Cu电极反应式为                             ；
（4）实验④中铝为      极（填“正”或“负”），其电极反应式为                             。

由图判断

(1)Cd、Co、Ag三种金属的活泼性由强到弱的顺序是________________,
(2)有关盐桥的叙述正确的是_____________（可多选）
A 内盛含琼胶的饱和蔗糖溶液
B 内盛含琼胶的饱和氯化钾溶液
C 盐桥中的阴离子向负极区移动
D 可以用导线代替盐桥
(3)写出图1中正极反应方程式_____________________
写出图2中的总反应方程式_____________________
(4)反应一段时间后，__________(填“图1”、 “图2”)中的Co电极质量增加。

根据下式所示的氧化还原反应设计一个原电池：
（1）装置可采用烧杯和盐桥，画出此原电池的装置简图。
①注明原电池的正极和负极；
②注明外电路中电子的流向。
（2）写出两个电极上的电极反应。

（I）某同学设计实验探究构成原电池的条件，装置如下：
实验一：实验探究电极的构成〈甲图〉

①A、B 两极均选用石墨作电极，发现电流计指针不偏转；② A、B 两极均选用铜片作电极，发现电流计指针不偏转；③ A极用锌片，B极用铜片，发现电流计指针向左偏转；④ A极用锌片，B极用石墨，发现电流计指针向左偏转。
结论一：____________________________________。
实验二：探究溶液的构成〈甲图，A极用锌片，B极用铜片)
①液体采用无水乙醇，发现电流计指针不偏转；
②改用硫酸溶液，发现电流计指针偏转，B极上有气体产生。
结论二 ：____________________________________。
实验三：对比实验，探究乙图装置能否构成原电池
将锌、铜两电极分别放入稀硫酸溶液中，发现锌片上有气泡产生，铜片上无明显现象，电流计指针不发生偏转。
结论三：____________________________________。
思考：对该同学的实验，同学乙提出了如下疑问，请你帮助解决。
（1）在甲图装置中，若A 为镁片，B为铝片，电解质溶液为NaOH溶液，电流计的指针应向_______偏转。
（2）一根金属丝两端分别放在图乙的两个烧杯之中，电流计指针_______（填“能”或“不能”）偏转。
（II）依据氧化还原反应：2Ag⁺(aq)+Cu(s)==Cu²⁺(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。

请回答下列问题：(1）电极X的材料是_________；电解质溶液Y是_________；
（2）当电路中转移0.01mol电子时，两电极的质量差为      g。

（1）①研究性学习小组为了证明铁的金属性比铜强，他设计了如下几种方案，其中合理的是         （填序号）

A．铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出；

B．铁、铜与氯气反应分别生成FeCl3、CuCl2；

C．铜片置于FeCl3溶液中，铜片逐渐溶解（2FeCl3+Cu＝2FeCl2+ CuCl2）

D．铁片、铜片分别置于盛有稀硫酸的烧杯中，铁片上有气泡产生，而铜片无气泡

E．常温下，分别将铁片和铜片置于浓硝酸中，铁片不溶解，而铜片溶解
②请你另设计一个能证明铁的金属活动性比铜强的实验。要求：
a．此方案的原理不同于上述任一合理方案；
b．在方框内绘出实验装置图并注明所需的药品；
c．写出实验过程中的主要实验现象并用相关化学用语解释现象

（2）学完原电池的相关知识后，甲组同学认为构成原电池必须有三个条件：①活动性不同的两极；②电解质溶液；③闭合回路。乙组同学对条件①提出异议，认为相同的两极也可以构成原电池，以下为乙组同学的实验装置简图以及实验报告的部分内容。请仔细阅读实验报告，然后将实验报告补充完整并填在相应的横线上。装置中盐桥的作用之一是使整个装置构成闭合回路。

浓差电池与温差电池
一、【实验目的】
1、电池中两杯溶液及电极均相同，两杯溶液的浓度不同，可否形成原电池
2、电池中两杯溶液及电极均相同，两杯溶液的温度不同，可否形成原电池
3、电池中两杯溶液及电极均相同，研究两杯溶液的                 对电池电压和电流的影响
4、电池中两杯溶液及电极均相同，研究两杯溶液的                 对电池电压和电流的影响
二、【仪器与药品】略。
三、【实验方法与步骤】
Ⅰ、实验方法：略。
Ⅱ、研究的步骤
㈠实验A：浓差电池
电解液均为硫酸铜，电极均为铜片：
1、甲烧杯中固定装入浓度 0.8 mol/L 的硫酸铜溶液。
2、乙烧杯中分別装入浓度 0.8 mol/L、0.4 mol/L 、0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.025 mol/L 的硫酸铜溶液。
3、使用铜片当电极。测量这六种组合电池的稳定电压及电流，将结果记录于表 1。
㈡实验B：温差电池
电解液均为硫酸铜，电极均为铜片：（步骤略，结果记录于表2）
四、【实验结果】
实验A：浓差电池：表1

甲杯硫酸铜浓度 mol/L	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8
乙杯硫酸铜浓度 mol/L	0.8	0.4	0.2	0.1	0.05	0.025
两杯溶液浓度差值	0	0.4	0.6	0.7	0.75	0.775
电压  mV	0	6	12	16	22	26
电流 mA	0	0.02	0.04	0.06	0.07	0.08

实验B：温差电池：表2

甲杯硫酸铜温度℃	19	19	19	19	19	19
乙杯硫酸铜温度℃	19	29	39	49	59	69
两杯溶液温差℃	0	10	20	30	40	50
电压  mV	0	6.1	12	20	27	34
电流  mA	0	0.025	0.047	0.07	0.15	0.18

五、【讨论】
1、浓差电池：若硫酸铜浓差电池放电较长一段时间后，可观察到甲杯高浓度的溶液颜色逐渐变浅，而乙杯颜色变深，而电压也逐渐下降，同时可观察到甲杯中铜片表面有铜析出。
这说明：甲杯中的电极反应式为                                           
乙杯中的电极反应式为                                           
电池放电一段较长时间后电压下降的原因：                            
2、温差电池（略）
六、【结论】
由上述【实验结果】可得结论：
实验A:                                                        [来源:学&科&网Z&X&X&K]
实验B:（略）
甲、乙两小组同学给你什么启示：
                                                                                   

运用化学反应原理研究碳的氧化物的性质具有重要意义。
（1）CO₂是一种重要的物质，但其过量排放，可能导致全球气温升高。下列措施不能够有效控制CO₂所导致的温室效应的是_________（填序号）
①大力发展低碳产业，提倡低碳生活，依法控制CO₂的过量排放
②禁止滥砍滥伐，植树造林，恢复生态
③开发利用各种新型能源代替煤、石油、天然气等化石能源
④提倡使用脱硫煤、无铅汽油等清洁燃料
（2）常温下，碳酸在水中的电离常数K_a1=4.2×10^-7，K_a2=5.6×10^-11；次氯酸在水中的电离常数K_a =4.7×10^-8。写出84消毒液露置在空气中发生反应的离子方程式___________________________。
（3）CO具有还原性，某同学设计图示装置（固定装置及胶管略去）验证CO气体能否与Na₂O₂反应。

已知：，则实验选择的最简单的装置接口连接顺序为________；
若CO能够与Na₂O₂发生反应，则预测反应产物为____________。实验后用球形干燥管中的固体进行验证可选择的试剂是_______________________________。
（4）已知C(s)+O₂(g)=CO₂(g)，△H="-393.5" kJ·mol ^-1 ;CO(g)+O₂(g)=CO₂(g)，△H="-283.0" kJ·mol ^-1，写出CO₂和C(s)反应的热化学方程式___________________。以CO为燃料制作燃料电池，电池的正极通入O₂和CO₂，负极通入CO，电解质是熔融碳酸盐，放电时负极反应式为______________________。若使用该电池电解饱和食盐水制取1molNaClO，则理论上需要氧气的体积为（标准状况下）________L。

（1）某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质：S、H₂S、HNO₃、NO、H₂O。该反应中还原产物是               ；若反应过程中转移了0.3mol电子，则氧化产物的质量是           g。
（2）镁/H₂O₂酸性燃料电池采用海水作电解质（加入一定量的稀硫酸），电池总反应为：Mg+H₂O₂+H₂SO₄= MgSO₄ +2H₂O。该电池工作时，正极发生的电极反应式为：          。此时，正极周围海水的pH：     （填：增大、减小或不变）
（3）观察如下反应，总结规律，然后完成下列问题：
①Al（OH）₃＋H₂O Al（OH）₄^－+ H⁺    ②NH₃+H₂ONH₄⁺  + OH^－
（A）已知B（OH）₃是一元弱酸，试写出其电离方程式                      。
（B）已知N₂H₄是二元弱碱，试写出其第二步电离方程式                  。

某高二化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果如下：试根据上表中的实验现象回答下列问题：

编号	电极材料	电解质 溶液	电流计指针偏转方向
1	Mg、Al	稀盐酸	偏向Al
2	Al、Cu	稀盐酸	偏向Cu
3	Al、石墨	稀盐酸	偏向石墨
4	Mg、Al	NaOH	偏向Mg
5	Al、Zn	浓硝酸	偏向Al

⑴实验1、2中 Al所作的电极是否相同？
⑵写出实验3中的电极反应式和电池总反应方程式。
⑶实验4中 Al做正极还是做负极，为什么？写出Al电极的电极反应式。
⑷解释实验5中电流计指针偏向Al的原因？
⑸根据实验结果总结：在原电池中金属铝作正极还是作负极受到哪些因素的影响。

(11分)铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极隔板是惰性材料，电池总反应式为：
Pb+PbO₂+4H⁺+22PbSO₄+2H₂O
请完成下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）:
(1)放电时：正极的电极反应式是__________________;电解液中H₂SO₄的浓度将变__________________;当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加_________________g。
(2)在完全放电耗尽PbO₂和Pb时，若按下图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成_________________、B电极上生成_________________,此时铅蓄电池的正负极的极性将_________________。

(6分)如下图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的相接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO₄溶液。

(1)片刻后可观察到的现象是_________ (指悬吊的金属圈)。

A．铁圈和银圈左右摇摆不定

B．保持平衡状态不变

C．铁圈向下倾斜

D．银圈向下倾斜

(2)产生上述现象的原因是_________。

有A、B、C三块金属浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连要以组成各种原电池。若A、B相连，A为负极；B、C相连，B上有气泡逸出；A、C相连，A极减轻。则三种金属的活动性顺序由大到小排列为                       。

据报道,最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍,可连续使用一个月才充电一次.假定放电过程中,甲醇完全氧化产生二氧化碳被充分吸收生成CO₃^2－.
(1)该电池反应的离子方程式为                             
(2)甲醇在   极发生反应(填“正”或“负”),电池中放电过程中溶液pH将    (填“下降”、“上升”或“不变”)；若有16克甲醇蒸汽被完全氧化产生电能，并利用该过程中释放的电能电解足量的硫酸铜溶液假设能量利用率为80%。则将产生标准状况下氧气   L。
(3)最近，又有科学家制造出一种固体电解质的燃料电池，其效率更高。一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸汽。其中固体电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂固体，它在高温下能传导O^2－离子（其中氧化反应发生完全）。以丁烷代表汽油。该电池的正极反应式为        ；
(4)放电时固体电解质里的O^2－离子的移动方向是向　　　极移动（填“正”或“负”）。

Al－Mg在不同的电解质溶液中分别构成原电池A、B。如下图所示:

指出各池中的负极材料并写出其电极方程式。
①负极材料:
A池         ，B池           。
②电极反应式:
A池:正极             ，负极               。
B池:正极             ，负极               。
③从构成原电池的几个组成部分来看,判断原电池的负极,除了要考虑金属的活泼性外，还要考虑