高中化學(xué)原電池習題

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D．12.96g【解答】解：由Cu2++2e﹣→Cu，Ag++e﹣→Ag知，當?shù)秒娮訑?shù)相等時，析出銅和銀的關(guān)系式為：Cu﹣﹣Ag．設(shè)析出銀的質(zhì)量為x．Cu﹣﹣2Ag64g（108×2）g1.92gx所以x==6.48g故選B．3．（2011?福建）研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚雷和潛艇的儲備電源．該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以LiOH為電解質(zhì)，使用時加入水即可放電．關(guān)于該電池的下列說法不正確的是（）A．水既是氧化劑又是溶劑B．放電時正極上有氫氣生成C．放電時OH﹣向正極移動D．總反應(yīng)為：2Li+2H2O=2LiOH+H2↑【解答】解：A、金屬鋰和水之間反應(yīng)生成氫氧化鋰和氫氣，該反應(yīng)中，水是氧化劑，在電池中還可以擔當溶劑，故A正確；B、放電時正極上是水中的氫離子得電子，所以會有氫氣生成，故B正確；C、原電池中，陰離子移向原電池的負極，即放電時OH﹣向負極移動，故C錯誤；D、鋰水電池中，自發(fā)的氧化還原反應(yīng)是金屬鋰和水之間反應(yīng)生成氫氧化鋰和氫氣，即總反應(yīng)為：2Li+2H2O=2LiOH+H2↑，故D正確．故選C．4．（2009?廣東）下列說法正確的是（）A．廢舊電池應(yīng)集中回收，并填埋處理B．充電電池放電時，電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能C．放在冰箱中的食品保質(zhì)期較長，這與溫度對應(yīng)速率的影響有關(guān)D．所有燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，所以不需吸收能量就可以進行【解答】解：A、廢舊電池應(yīng)集中回收但不能填埋處理，因為電池里的重金屬會污染土地，人吃了這些土地里的蔬菜后，就會引發(fā)疾病，故A錯誤；B、充電電池放電時，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽蔅錯誤；C、溫度降低，化學(xué)反應(yīng)速率減小，則放在冰箱中的食品保質(zhì)期較長，故C正確；D、有的燃燒反應(yīng)是需要吸收一定熱量才可以反應(yīng)的，比如碳的燃燒，故D錯誤．故選C．5．（2012?上海）如圖裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Zn+2H+═Zn2++H2↑，下列說法錯誤的是（）A．a(chǎn)、b不可能是同種材料的電極B．該裝置可能是電解池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸C．該裝置可能是原電池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸D．該裝置可看作是銅﹣鋅原電池，電解質(zhì)溶液是稀硫酸【解答】解：A．如果該裝置是電解池，如鋅作陰、陽極，電解質(zhì)溶液是酸，陽極上鋅失電子，陰極上氫離子得電子，符合離子反應(yīng)方程式，所以兩個電極可以相同，故A錯誤；B．該裝置可能是電解池，電解質(zhì)溶液是稀鹽酸，鋅作陽極，電解時，陽極上鋅失電子，陰極上氫離子得電子，符合離子反應(yīng)方程式，故B正確；C、該裝置可能是原電池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸，鋅作負極，正極上氫離子得電子，發(fā)生的反應(yīng)符合離子方程式，故C正確；D、該裝置可看作是銅﹣鋅原電池，電解質(zhì)溶液是稀硫酸，負極上鋅失電子，正極氫離子得電子，符合離子方程式，故D正確．故選A．6．（2012?福建）將如圖所示實驗裝置的K閉合，下列判斷正確的是（）A．Cu電極上發(fā)生還原反應(yīng)B．電子沿Zn→a→b→Cu路徑流動C．片刻后甲池中c（SO42﹣）增大D．片刻后可觀察到濾紙b點變紅色【解答】解：A，Zn作原電池的負極，Cu作原電池的正極，Cu電極是發(fā)生還原反應(yīng)；故A正確；B、電子流向是負極到正極，但a→b這一環(huán)節(jié)是在溶液中導(dǎo)電，是離子導(dǎo)電，電子并沒沿此路徑流動；故B錯誤；C、選項中硫酸根離子濃度基本保持不變；故C錯誤；D、選項中是濾紙a點是陰極，氫離子放電，水電離平衡破壞附近氫氧根離子濃度增大，酚酞變紅；b做陽極氫氧根離子失電子生成氧氣，附近氫離子濃度增大，故D錯誤；故選A．7．（2013?海南）如圖所示的電解池I和II中，a、b、c和d均為Pt電極．電解過程中，電極b和d上沒有氣體逸出，但質(zhì)量均增大，且增重b＜d．符合上述實驗結(jié)果的鹽溶液是（）選項XYAMgSO4CuSO4BAgNO3Pb（NO3）2CFeSO4Al2（SO4）3DCuSO4AgNO3A．A B．B C．C D．D【解答】解：電極b、d均為陰極，在它們上面均沒有氣體逸出，但質(zhì)量均增大，且增重b＜d，則所電解的鹽溶液中金屬元素應(yīng)該在金屬活動順序表中（H）以后，轉(zhuǎn)移相同電子時，b析出金屬質(zhì)量小于d．陽離子得電子能力如圖所示：，前面的H+表示酸溶液中的H+，后面的H+表示鹽溶液中的H+．A．在金屬活動性順序表中，Mg在H之前，所以電解鎂鹽溶液時陰極上不能得到金屬單質(zhì)，故A錯誤；B．由陽離子得電子能力順序表可以看出，鹽溶液中Ag+和Pb2+的得電子能力均大于H+，因此電解硝酸銀溶液時陰極b電極上生成Ag、電解硝酸鉛溶液陰極d上生成Pb，兩池中的電極上轉(zhuǎn)移的電子是相等的，設(shè)轉(zhuǎn)移2mol電子，b增重216g，d增重207g，所以質(zhì)量增加b＞d，故B錯誤；C．在金屬活動性順序表中，F(xiàn)e、Al都在H之前，電解亞鐵鹽、鋁溶液溶液時陰極上都不能得到金屬單質(zhì)，故C錯誤；D．兩池中的電極上轉(zhuǎn)移的電子是相等的，設(shè)轉(zhuǎn)移2mol電子，b增重64g，d增重216g，所以質(zhì)量增加b＜d，故D正確；故選D．8．（2014?新課標Ⅱ）2013年3月我國科學(xué)家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系，下列敘述錯誤的是（）A．a(chǎn)為電池的正極B．電池充電反應(yīng)為LiMn2O4═Li1﹣xMn2O4+xLiC．放電時，a極鋰的化合價發(fā)生變化D．放電時，溶液中Li+從b向a遷移【解答】解：A、鋰離子電池中，b電極為Li，放電時，Li失電子為負極，LiMn2O4得電子為正極，所以a為電池的正極，故A正確；B、充電時，Li+在陰極得電子，LiMn2O4在陽極失電子，電池充電反應(yīng)為LiMn2O4=Li1﹣xMn2O4+xLi，故B正確；C、放電時，a為正極，正極上LiMn2O4中Mn元素得電子，所以鋰的化合價不變，故C錯誤；D、放電時，溶液中陽離子向正極移動，即溶液中Li+從b向a遷移，故D正確；故選C．9．（2015?上海）研究電化學(xué)腐蝕及防護的裝置如圖所示．下列有關(guān)說法錯誤的是（）A．d為石墨，鐵片腐蝕加快B．d為石墨，石墨上電極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣C．d為鋅塊，鐵片不易被腐蝕D．d為鋅塊，鐵片上電極反應(yīng)為：2H++2e﹣→H2↑【解答】解：A、d為石墨，活潑金屬鐵片作負極，發(fā)生腐蝕，所以鐵片腐蝕加快，故A正確；B、海水呈中性，所以發(fā)生吸氧腐蝕，所以石墨作正極，電極反應(yīng)：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，故B正確；C、鋅比鐵片活潑，所以腐蝕鋅，所以鐵片不易被腐蝕，故C正確；D、d為鋅塊，作為負極，因海水呈中性，所以發(fā)生吸氧腐蝕，所以鐵片上電極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，故D錯誤；故選D．10．（2016?新課標Ⅲ）鋅﹣空氣燃料電池可用作電動車動力電源，電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，反應(yīng)為2Zn+O2+4OH﹣+2H2O═2Zn（OH）42﹣．下列說法正確的是（）A．充電時，電解質(zhì)溶液中K+向陽極移動B．充電時，電解質(zhì)溶液中c（OH﹣）逐漸減小C．放電時，負極反應(yīng)為：Zn+4OH﹣﹣2e﹣═Zn（OH）42﹣D．放電時，電路中通過2mol電子，消耗氧氣22.4L（標準狀況）【解答】解：A．充電時陽離子向陰極移動，故A錯誤；B．充電時，電池反應(yīng)為Zn（OH）42﹣+2e﹣═Zn+4OH﹣，電解質(zhì)溶液中c（OH﹣）逐漸增大，故B錯誤；C．放電時，負極反應(yīng)式為Zn+4OH﹣﹣2e﹣═Zn（OH）42﹣，故C正確；D．放電時，每消耗標況下22.4L氧氣，轉(zhuǎn)移電子4mol，故D錯誤．故選C．11．（2016?上海）圖1是銅鋅原電池示意圖．圖2中，x軸表示實驗時流入正極的電子的物質(zhì)的量，y軸表示（）A．銅棒的質(zhì)量 B．c（Zn2+） C．c（H+） D．c（SO42﹣）【解答】解：銅鋅原電池中，Zn是負極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為Zn﹣2e﹣=Zn2+，Cu是正極，氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為2H++2e﹣=H2↑，A．Cu是正極，氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，Cu棒的質(zhì)量不變，故A錯誤；B．由于Zn是負極，不斷發(fā)生反應(yīng)Zn﹣2e﹣=Zn2+，所以溶液中c（Zn2+）增大，故B錯誤；C．由于反應(yīng)不斷消耗H+，所以溶液的c（H+）逐漸降低，故C正確；D．SO42﹣不參加反應(yīng)，其濃度不變，故D錯誤；故選：C．12．（2017?新課標Ⅲ）全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)為：16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）．下列說法錯誤的是（）A．電池工作時，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6+2Li++2e﹣=3Li2S4B．電池工作時，外電路中流過0.02mol電子，負極材料減重0.14gC．石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性D．電池充電時間越長，電池中的Li2S2量越多【解答】解：A．據(jù)分析可知正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6+2Li++2e﹣=3Li2S4，故A正確；B．負極反應(yīng)為：Li﹣e﹣=Li+，當外電路流過0.02mol電子時，消耗的鋰為0.02mol，負極減重的質(zhì)量為0.02mol×7g/mol=0.14g，故B正確；C．硫作為不導(dǎo)電的物質(zhì)，導(dǎo)電性非常差，而石墨烯的特性是室溫下導(dǎo)電最好的材料，則石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性，故C正確；D．充電時a為陽極，與放電時的電極反應(yīng)相反，則充電時間越長，電池中的Li2S2量就會越少，故D錯誤；故選D．13．（2017?浙江）銀鋅電池是一種常見化學(xué)電源，其原理反應(yīng)：Zn+Ag2O+H2O═Zn（OH）2+2Ag，其工作示意圖如圖．下列說法不正確的是（）A．Zn電極是負極B．Ag2O電極上發(fā)生還原反應(yīng)C．Zn電極的電極反應(yīng)式：Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2D．放電前后電解質(zhì)溶液的pH保持不變【解答】解：A、活潑金屬Zn為負極，故A正確；B、正極反應(yīng)為Ag2O+H2O+2e﹣=2Ag+2OH﹣，發(fā)生還原反應(yīng)，故B正確；C、負極反應(yīng)為Zn+2OH﹣﹣2e﹣=Zn（OH）2，故C正確；D、氫氧根離子物質(zhì)的量雖然不變，但水的量減少，KOH的濃度增大，pH增大，故D錯誤；故選D．二．填空題（共6小題）14．（2014春?船營區(qū)校級期末）（1）如圖所示，組成一種原電池．試回答下列問題（燈泡功率合適）：①電解質(zhì)溶液為稀H2SO4時上述裝置中燈泡亮，此時Al電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為：2H++2e﹣=H2↑；②電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時，燈泡亮（填“亮”或“不亮”，填“亮”做a題，填“不亮”做b題）．a(chǎn)．若燈泡亮，則Mg電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為：6H2O+6e﹣=6OH﹣+3H2↑；Al電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為：2Al﹣6e﹣+8OH﹣=2AlO2﹣+4H2O；b．若燈泡不亮，其理由為：此空不填．（2）原電池原理的應(yīng)用之一是可以設(shè)計原電池．請利用反應(yīng)“Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+”設(shè)制一個原電池（正極材料用碳棒）則該電池的負極材料是Cu，若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子1.5mol，則溶解銅的質(zhì)量是48g．另外的重要應(yīng)用是實驗室在用鋅與稀硫酸反應(yīng)制備氫氣時，可向溶液中滴加少量硫酸銅溶液．其作用是：形成了Zn﹣Cu原電池，加快了化學(xué)反應(yīng)的速率．（3）氫氧燃料電池（電解質(zhì)為KOH溶液，惰性材料作電極）負極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為：H2+2OH﹣﹣2e﹣=2H2O．【解答】解：（1）①該裝置為原電池，Mg易失電子作負極、Al作正極，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H++2e﹣=H2↑，故答案為：2H++2e﹣=H2↑；②該裝置中，鋁能和氫氧化鈉溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，該裝置符合原電池構(gòu)成條件，所以Mg、Al和NaOH溶液構(gòu)成原電池，則燈泡亮；Al易失電子作負極，負極上電極反應(yīng)式為2Al﹣6e﹣+8OH﹣=2AlO2﹣+4H2O，Mg作正極，正極上水得電子生成氫氣，正極上的電極反應(yīng)為6H2O+6e﹣=6OH﹣+3H2↑；故答案為：亮；6H2O+6e﹣=6OH﹣+3H2↑；2Al﹣6e﹣+8OH﹣=2AlO2﹣+4H2O；（2）根據(jù)電池反應(yīng)式知，Cu元素化合價由0價變?yōu)?2價、Fe元素化合價由+3價變?yōu)?2價，所以Cu作負極、石墨作正極，電解質(zhì)為可溶性的鐵鹽，負極上Cu失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu﹣2e﹣=Cu2+，正極上鐵離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Fe3++e﹣=Fe2+；根據(jù)Cu﹣2e﹣=Cu2+知，導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子1.5mol，則溶解m（Cu）==48g，Zn和銅離子發(fā)生置換反應(yīng)生成Cu，Zn、Cu和硫酸構(gòu)成原電池，Zn易失電子作負極、Cu作正極，從而加速Zn的腐蝕，故答案為：Cu；48g；形成了Zn﹣Cu原電池，加快了化學(xué)反應(yīng)的速率；（3）堿性條件下，負極上氫氣失電子生成水，負極的電極方程式為H2+2OH﹣﹣2e﹣=2H2O，故答案為：H2+2OH﹣﹣2e﹣=2H2O．15．（2014秋?鄧州市校級月考）鉛蓄電池是典型的可充型電池，電池總反應(yīng)式為：Pb+PbO2+4H++2SO42﹣2PbSO4+2H2O請回答下列問題（不考慮氫、氧的氧化還原）：（1）放電時：正極的電極反應(yīng)式是PbO2+2e﹣+4H++SO42﹣=PbSO4+2H2O；電解液中H2SO4的濃度將變?。划斖怆娐吠ㄟ^1mol電子時，理論上負極板的質(zhì)量增加48g．（2）在完全放電耗盡PbO2和Pb時，若按圖連接，電解一段時間后，則在A電極上生成Pb，電極反應(yīng)：PbSO4+2e﹣=Pb+SO42﹣，B電極上生成PbO2，電極反應(yīng)PbSO4+2H2O﹣2e﹣=PbO2+4H++SO42﹣，此時鉛蓄電池的正負極的極性將對換．【解答】解：（1）電池總反應(yīng)式為：Pb+PbO2+4H++2SO42﹣2PbSO4+2H2O，寫出電極反應(yīng)為：負極電解反應(yīng)：Pb﹣2e﹣+SO42﹣=PbSO4，正極電極反應(yīng)：PbO2+2e﹣+4H++2SO42﹣=PbSO4+2H2O，放電時：正極的電極反應(yīng)式是PbO2+2e﹣+4H++2SO42﹣=PbSO4+2H2O；電解液中H2SO4的濃度將減少；當外電路通過1mol電子時，依據(jù)電子守恒計算理論上負極板的質(zhì)量增加0.5mol×303g/mol﹣0.5mol×207g/mol=48g，故答案為：PbO2+2e﹣+4H++2SO42﹣=PbSO4+2H2O；小；48；（2）在完全放電耗盡PbO2和Pb時，電極上析出的是PbSO4，若按題右圖連接B為陽極應(yīng)是失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，A為陰極是得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，實質(zhì)是電解反應(yīng)，B電極上發(fā)生反應(yīng)為：PbSO4+2H2O﹣2e﹣=PbO2+4H++2SO42﹣，A電極發(fā)生反應(yīng)為：PbSO4=Pb﹣2e﹣+SO42﹣，所以A電極上生成Pb；此時鉛蓄電池的正負極的極性將對換；故答案為：Pb；PbSO4+2e﹣=Pb+SO42﹣；PbO2；PbSO4+2H2O﹣2e﹣=PbO2+4H++SO42﹣；對換．16．（2011?濰坊一模）甲烷作為一種新能源在化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，請回答下列問題：（1）高爐冶鐵過程中，甲烷在催化反應(yīng)室中產(chǎn)生水煤氣（CO和H2）還原氧化鐵，有關(guān)反應(yīng)為：CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H=260kJ?mol﹣1已知：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=﹣566kJ?mol﹣1則CH4與O2反應(yīng)生成CO和H2的熱化學(xué)方程式為：2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）△H=﹣46kJ?mol﹣1．（2）如圖所示，裝置Ⅰ為甲烷燃料電池（電解質(zhì)溶液為KOH溶液），通過裝置Ⅱ?qū)崿F(xiàn)鐵棒上鍍銅．①a處應(yīng)通入CH4（填“CH4”或“O2”），a處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O；②電鍍結(jié)束后，裝置Ⅰ中溶液的pH變小（填寫“變大”“變小”或“不變”，下同），裝置Ⅱ中Cu2+的物質(zhì)的量濃度不變；③電鍍結(jié)束后，裝置Ⅰ溶液中的陰離子除了OH﹣以外還含有CO32﹣（忽略水解）；④在此過程中若完全反應(yīng)，裝置Ⅱ中陰極質(zhì)量變化12.8g，則裝置Ⅰ中理論上消耗甲烷1.12L（標準狀況下）．【解答】解：（1）CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H=260kJ?mol﹣1①2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=﹣566kJ?mol﹣1②，將方程式2①+②得2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）△H=﹣46kJ?mol﹣1，故答案為：2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）△H=﹣46kJ?mol﹣1；（2）①II中首先鍍銅，則Cu作陽極、Fe作陰極，I中a處電極為負極、b處電極為正極，負極上通入燃料、正極上通入氧化劑，所以a處通入的氣體是甲烷；甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)為CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O，故答案為：CH4；CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O；②根據(jù)I中電池反應(yīng)為CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，KOH參加反應(yīng)導(dǎo)致溶液中KOH濃度降低，則溶液的pH減??；II中發(fā)生電鍍，陽極上溶解的銅質(zhì)量等于陰極上析出銅的質(zhì)量，則溶液中銅離子濃度不變，故答案為：變小；不變；③I中負極反應(yīng)為CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O，所以還有碳酸根離子生成，故答案為：CO32﹣；④串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子相等，所以消耗甲烷的體積==1.12L，故答案為：1.12．17．（2013春?昆明校級期末）現(xiàn)有如下兩個反應(yīng)：A、2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2OB、CH4+2O2═CO2+2H2O（1）根據(jù)反應(yīng)的本質(zhì)，兩個反應(yīng)都為放熱反應(yīng)（放熱或吸熱），判斷兩個反應(yīng)能否設(shè)計為原電池？（能或不能）A不能B能（2）如果不能，說明其理由A的反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，無電子轉(zhuǎn)移（3）如果能，最好應(yīng)選擇NaOH電解質(zhì)溶液（NaOH或H2SO4）．則負極電極反應(yīng)式：CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O正極電極反應(yīng)式：2O2+8e﹣+4H2O═8OH﹣．【解答】解：（1）中和反應(yīng)、物質(zhì)的燃燒反應(yīng)均是放熱反應(yīng)，A不是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)不能設(shè)計成原電池，B是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)能設(shè)計成原電池，故答案為：放熱；不能；能；（2）A的反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)，屬于非氧化還原反應(yīng)，無電子轉(zhuǎn)移，只有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)能設(shè)計成原電池，故答案為：A的反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，無電子轉(zhuǎn)移；（3）甲烷燃料電池中，負極是甲烷燃料失電子的過程，正極是氧氣得電子的過程，電極反應(yīng)分別為：負極CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O，正極2O2+8e﹣+4H2O═8OH﹣，為了保證放電的充分進行，可以選擇堿來作電解質(zhì)溶液，故答案為：NaOH；CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O；2O2+8e﹣+4H2O═8OH﹣．18．（2014秋?岐山縣期末）如圖是一個化學(xué)過程的示意圖．已知甲池的總反應(yīng)式為：2CH3OH+3O2+4KOH═2K2CO3+6H2O（1）寫出下列電極反應(yīng)式：通入CH3OH的電極的電極反應(yīng)式是：CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣═6H2O+CO32﹣，B（石墨）電極的電極反應(yīng)式為：4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O．（2）乙池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3．（3）當乙池中A（Fe）極的質(zhì)量增加5.40g時，甲池中理論上轉(zhuǎn)移電子0.05mol．【解答】解：（1）甲池能自發(fā)的進行氧化還原反應(yīng)，為原電池，通入甲醇的電極是負極，電極反應(yīng)式為CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣═6H2O+CO32﹣，乙池為電解池，石墨作陽極，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應(yīng)式為4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O，故答案為：CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣═6H2O+CO32﹣；4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O；（2）乙池中陽極上氫氧根離子放電生成氧氣、陰極上銀離子放電生成銀，所以電池反應(yīng)式為4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3，故答案為：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3；（3）鐵電極上析出銀，電極反應(yīng)式為Ag++e﹣=Ag，n（Ag）==0.05mol，根據(jù)銀和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式知，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=n（Ag）=0.05mol，串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子相等，所以甲池中理論上轉(zhuǎn)移電子0.05mol，故答案為：0.05．19．（2015春?延邊州校級期中）原電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苎b置．電子表所用的某種鈕扣電池的電極材料為Zn和Ag2O，電解質(zhì)溶液為KOH，其電極反應(yīng)式為：Zn+2OH﹣﹣2e﹣=ZnO+H2OAg2O+H2O+2e﹣=2Ag+2OH﹣電池的負極是Zn，正極發(fā)生的是還原反應(yīng)反應(yīng)（填反應(yīng)類型），總反應(yīng)式為Zn+Ag2O=2Ag+ZnO．【解答】解：原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，該原電池中，Zn元素化合價由0價變?yōu)?2價、Ag元素化合價由+1價變?yōu)?價，所以Zn是負極、Ag2O是正極，負極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)、正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，負極電極反應(yīng)式為Zn+2OH﹣﹣2e﹣=ZnO+H2O、正極電極反應(yīng)式為Ag2O+H2O+2e﹣=2Ag+2OH﹣，所以電池反應(yīng)式為Zn+Ag2O=2Ag+ZnO，故答案為：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；Zn；還原反應(yīng)；Zn+Ag2O=2Ag+ZnO．三．解答題（共11小題）20．（2014?玉山縣校級模擬）氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置．如圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉，吸附氣體的能力強，性質(zhì)穩(wěn)定．請回答：（1）氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，在?dǎo)線中電子流動方向為a到b（用a、b表示）．（2）負極反應(yīng)式為2H2+4OH﹣﹣4e﹣═4H2O．（3）電極表面鍍鉑粉的原因為增大電極單位面積吸附H2、O2的分子數(shù)，加快電極反應(yīng)速率．（4）該電池工作時，H2和O2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷提供電能．因此，大量安全儲氫是關(guān)鍵技術(shù)之一．金屬鋰是一種重要的儲氫材料，吸氫和放氫原理如下：I．2Li+H22LiHⅡ．LiH+H2O═LiOH+H2↑①反應(yīng)I中的還原劑是Li．反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是H2O．②已知LiH固體密度為0.82g/cm3．用鎂吸收224L（標準狀況）H2，生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為8.82×10﹣4．③由②生成的LiH與H2O作用放出的H2用作電池燃料，若能量轉(zhuǎn)化率為80%，則導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為32mol．【解答】解：（1）該裝置是把化學(xué)物質(zhì)中的能力轉(zhuǎn)化為電能，所以是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；在原電池中，負極上失電子，正極上得電子，電子的流向是從負極流向正極，所以是由a到b，故答案為：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；a到b；（2）堿性環(huán)境中，該反應(yīng)中負極上氫氣失電子生成氫離子，電極反應(yīng)式為H2+2OH﹣﹣2e﹣═2H2O，故答案為：2H2+4OH﹣﹣4e﹣═4H2O；（3）電極表面鍍鉑粉，增大了電極單位面積吸附H2、O2的分子數(shù)，使反應(yīng)物的濃度增大，反應(yīng)速率加快，故答案為：增大電極單位面積吸附H2、O2的分子數(shù)，加快電極反應(yīng)速率；（4）①Li從零價升至+1價，作還原劑，H2O的H從+1降至H2中的零價，作氧化劑，故答案為：Li；H2O；②由反應(yīng)I，當吸收10molH2時，則生成20molLiH，V===197.5×10﹣3L．==8.82×10﹣4，故答案為：8.82×10﹣4；③20molLiH可生成20molH2，實際參加反應(yīng)的H2為20mol×80%=16mol，1molH2轉(zhuǎn)化成1molH2O，轉(zhuǎn)移2mol電子，所以16molH2可轉(zhuǎn)移32mol的電子，故答案為：32．21．（2008?棗莊一模）如圖是一個化學(xué)反應(yīng)過程的示意圖．已知甲池的總反應(yīng)式為：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O（1）請回答圖中甲、乙兩池的名稱．甲電池是原電池（化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽┭b置，乙池是電解池（電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能）裝置．（2）請回答下列電極的名稱：通入CH3OH的電極名稱是負極，B（石墨）電極的名稱是陽極．（3）寫出電極反應(yīng)式：通入O2的電極的電極反應(yīng)式是O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣．A（Fe）電極的電極反應(yīng)式為4Ag++4e﹣=4Ag，（4）乙池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3．（5）當乙池中A（Fe）極的質(zhì)量增加5.40g時，甲池中理論上消耗O2280mL（標準狀況下）【解答】解：（1）根據(jù)反應(yīng)方程式知，甲裝置是一個燃料電池，所以甲是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，是原電池；乙有外加電源，所以是電解池．故答案為：原電池（化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽浑娊獬兀娔苻D(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能）（2）根據(jù)2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O知，CH3OH發(fā)生氧化反應(yīng)，所以該電極是負極，O2發(fā)生還原反應(yīng)，所以該電極是正極；石墨與原電池的正極相連，所以石墨電極是陽極．故答案為：負極；陽極（3）根據(jù)2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O知，CH3OH發(fā)生氧化反應(yīng)，所以該電極是負極，O2得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，發(fā)生還原反應(yīng)，所以該電極是正極；石墨與原電池的正極相連，所以石墨電極是陽極該電極上發(fā)生氧化反應(yīng)；鐵電極是陰極，該電極上銀離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)．故答案為：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣4Ag++4e﹣=4Ag（4）乙池中離子放電順序為：陽離子Ag+＞H+，陰離子OH﹣＞NO3﹣，故答案為：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3（5）根據(jù)得失電子數(shù)相等，氧氣與銀的關(guān)系式為：O2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣4Ag22.4L（4×108）g280mL5.40g故答案為28022．（2010春?保定期末）由銅片、鋅片和100mL稀硫酸溶液組成的原電池中，當銅片上產(chǎn)生2.24L（標準狀況）氣體時，此時溶液中硫酸的物質(zhì)的量濃度為1mol/L，試計算：（1）鋅片質(zhì)量減輕了多少克？（2）原稀硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？【解答】解：（1）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑65g22.4L6.5g2.24L故答案為：6.5g（2）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑1mol22.4L0.1mol2.24L所以反應(yīng)的稀硫酸的物質(zhì)的量為0.1mol；未反應(yīng)的稀硫酸的物質(zhì)的量為1mol/L×0.1L=0.1mol；原溶液中稀硫酸的物質(zhì)的量為0.1mol+0.1mol=0.2mol所以原溶液中稀硫酸的物質(zhì)的量濃度C==2mol/L故答案為2mol/L．23．（2013春?沂水縣校級期中）由等質(zhì)量的Zn片、Cu片和稀H2SO4組成的原電池，工作一段時間后，鋅片的質(zhì)量減少了6.5g．（1）原電池的正極反應(yīng)式是2H++2e﹣=H2↑；（2）反應(yīng)中生成氫氣的體積是2.24L；（標準狀況）；（3）若將電解質(zhì)溶液改為CuSO4溶液，也輸出相同電量時，兩極的質(zhì)量差是12.9g．【解答】解：（1）銅和稀硫酸構(gòu)成原電池時，鋅易失電子而作負極，銅作正極，正極上氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)式為：2H++2e﹣=H2↑，故答案為：2H++2e﹣=H2↑；（2）根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等得生成氫氣體積==2.24L，故答案為：2.24L；（3）電解硫酸銅溶液時，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等得析出銅的質(zhì)量==6.4g，兩個電極的差為減少的鋅的質(zhì)量與析出銅質(zhì)量的和，所以兩個電極的質(zhì)量差=6.5g+6.4g=12.9g，故答案為：12.9g．24．（2015秋?西寧校級期末）（1）下列裝置屬于原電池的是⑤；（2）在選出的原電池中，F(xiàn)e是負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，Cu是正極，該極的現(xiàn)象有氣泡產(chǎn)生；（3）此原電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑．【解答】解：（1）①中沒有兩個活潑性不同的電極，所以不能構(gòu)成原電池，故錯誤；②沒有構(gòu)成閉合回路，所以不能構(gòu)成原電池，故錯誤；③酒精為非電解質(zhì)溶液，所以不能構(gòu)成原電池，故錯誤；④電極材料相同，所以不能構(gòu)成原電池，故錯誤；⑤符合原電池的構(gòu)成條件，所以能構(gòu)成原電池，故正確；故選⑤；（2）該裝置中，鐵易失電子而作負極，銅作正極，負極上鐵失電子生成亞鐵離子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)而生成氫氣，所以有氣泡生成，故答案為：Fe；氧化；Cu；有氣泡產(chǎn)生；（3）該原電池中，鐵失電子生成亞鐵離子，正極上氫離子得電子生成氫氣，所以電池反應(yīng)式為：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，故答案為：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑．25．（2016秋?吉林校級月考）鉛蓄電池是化學(xué)電源，其電極材料分別是Pb和PbO2，電解質(zhì)溶液為稀硫酸，工作時該電池的總反應(yīng)式為Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O．試根據(jù)上述情況判斷：（1）蓄電池的負極材料是Pb．（2）工作時，正極反應(yīng)為PbO2+2e﹣+4H++SO42﹣=PbSO4+2H2O．（3）工作時，電解質(zhì)溶液的酸性減?。ㄌ睢霸龃蟆薄皽p小”或“不變”）．（4）工作時，電解質(zhì)溶液中陰離子移向負極．（5）電流方向從正極流向負極．【解答】解：（1）根據(jù)電池反應(yīng)式知，Pb元素化合價由0價、+4價變?yōu)?2價，失電子化合價升高的金屬為負極，則Pb為負極，故答案為：Pb；（2）放電時，正極上PbO2得電子和H2SO4反應(yīng)生成PbSO4，電極反應(yīng)式為PbO2+2e﹣+4H++SO42﹣=PbSO4+2H2O，故答案為：PbO2+2e﹣+4H++SO42﹣=PbSO4+2H2O；（3）放電時，H2SO4參加反應(yīng)導(dǎo)致溶液中c（H+）降低，則溶液pH增大、酸性減小，故答案為：減?。唬?）放電時，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動、陰離子向負極移動，故答案為：負；（5）電流從正極PbO2沿導(dǎo)線流向負極Pb，故答案為：正；負．27．（2016春?大豐市校級期中）銅鋅原電池（如圖）工作時，回答下列問題：（1）Zn（選填“Zn”或“Cu”）為原電池負極．（2）在外電路中，電子從Zn（選填“Zn”或“Cu”，下同）極流向Cu極．（3）正極反應(yīng)式為Cu2++2e﹣═Cu（4）電池反應(yīng)的離子方程式為Zn+Cu2+═Zn2++Cu（5）鹽橋中的K+移向CuSO4（選填“ZnSO4”或“CuSO4”）溶液．【解答】解：（1）活潑性強的金屬作負極，活潑性弱的作正極，則Zn為負極；故答案為：Zn；（2）外電路中電子從負極移向正極，Zn失電子為負極，Cu為正極，則電子從Zn流向銅；故答案為：Zn；Cu；（3）正極上銅離子得電子，正極上的電極反應(yīng)式為：Cu2++2e﹣═Cu；故答案為：Cu2++2e﹣═Cu；（4）電池反應(yīng)為Zn與銅離子的置換反應(yīng)，則電池反應(yīng)的離子方程式為Zn+Cu2+═Zn2++Cu；故答案為：Zn+Cu2+═Zn2++Cu；（5）溶液中陽離子向正極移動，所以鹽橋中的K+移向溶CuSO4液，故答案為：CuSO4．28．（2016春?唐山校級期中）某同學(xué)用鐵、銅作為電極，稀硫酸作為電解液組成原電池，如圖所示，完成下列空格．（1）正極是銅極（填“銅極”或“鐵極”），現(xiàn)象是：有氣泡產(chǎn)生，電極反應(yīng)是：2H++2e﹣=H2↑、，發(fā)生還原反應(yīng)（填“氧化”或“還原”）．（2）電流從銅極經(jīng)導(dǎo)線流到鐵極（填“銅極”或“鐵極”）．（3）若反應(yīng)生成的氫氣在標況下為4.48L，則反應(yīng)過程中有0.4mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，溶解的鐵質(zhì)量為11.2g．【解答】解：（1）鐵的活潑性大于銅，所以銅是正極；正極上氫離子得電子生成氫氣，所以看到的現(xiàn)象是有氣泡生成，發(fā)生還原反應(yīng)．故答案為：銅極；有氣泡產(chǎn)生；2H++2e﹣=H2↑；還原；（2）電子的流向是從負極沿導(dǎo)線到正極，電流的方向與電子的流向相反，故答案為：銅極；鐵極；（3）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑轉(zhuǎn)移電子56g22.4L2mol11.2g4.48L0.4mol故答案為：0.4；11.2；29．（2016春?萍鄉(xiāng)期末）鉛蓄電池是常用的化學(xué)電源，其電極材料分別是Pb和PbO2，電解液為稀硫酸．放電時，該電池總反應(yīng)式為：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O．請根據(jù)上述情況判斷：（1）該蓄電池的負極材料是Pb，放電時發(fā)生氧化（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)．（2）該蓄電池放電時，電解質(zhì)溶液的酸性減?。ㄌ睢霸龃蟆薄ⅰ皽p小”或“不變”），電解質(zhì)溶液中陰離子移向負（填“正”或“負”）極．（3）已知硫酸鉛為不溶于水的白色沉淀，生成時附著在電極上．試寫出該電池放電時，正極的電極反應(yīng)PbO2+SO42﹣+2e﹣+4H+═PbSO4+2H2O（用離子方程式表示）．（4）氫氧燃料電池具有啟動快、效率高等優(yōu)點，其能量密度高于鉛蓄電池．若電解質(zhì)為KOH溶液，則氫氧燃料電池的負極反應(yīng)式為2H2+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O．該電池工作時，外電路每流過1×103mole﹣，消耗標況下氧