(7分)理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。(1)将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度同体积的稀硫酸中一段时间,则甲、乙两种装置中属于原电池的是
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(7分)理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。
(1)将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度同体积的稀硫酸中一段时间,则甲、乙两种装置中属于原电池的是 ,甲装置中铜片上的现象是 。 (2)利用反应“ Fe + 2 Fe3+ =3 Fe2+ ”可以设计一个化学电池,若正极材料用石墨碳棒,则该电池的负极材料是 ,电解质溶液是 。 (3)据报道,最近摩托罗拉公司研制了一种由CH3OH和O2以及强碱作电解质溶液的新型手机电池,电量可达现用镍氢电池或锂电池的10倍。已知该电池的总反应为:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O,则该燃料电池的正极上的电极反应式为 ,当外电路通过1.2mole-时,理论上消耗CH3OH g。 |
答案
(1)甲(1分) 铜片表面产生无色气泡(1分) (2)铁片(1分) FeCl3溶液等(1分) (3)O2 +4e- +2H2O =4OH- (2分) 6.4g (1分) |
解析
(1)比较甲图、乙图: 相同点:都发生了同一个反应,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 不同点:甲构成原电池,乙中铜片无变化; 甲图:(-)锌片:Zn-2e-=Zn2+ (+)铜片:2H++2e-= H2↑ 所以铜片上的现象是:产生无色气泡; (2)分析氧化还原反应“ Fe + 2 Fe3+ =3 Fe2+ ”:单质铁由0价升高到+2价,被氧化,失电子,故为负极反应;Fe3+中铁由+3价降低到+2价,被还原,得电子,故为正极反应;所以该电池的负极材料是铁片,溶液提供Fe3+,则溶液可以是氯化铁、硫酸铁、硝酸铁等溶液; (3)分析总反应中的得失电子情况,得:是氧气中0价氧得电子变为-2价,又是用强碱作电解质溶液,则正极反应式为:O2 +4e- +2H2O =4OH-; 2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O —— 12e- 64g 12mol m(CH3OH) 1.2mol 所以,m(CH3OH)=6.4g |
举一反三
如图装置所示,将装置放置一段时间。下列有关描述错误的是:
A.生铁块中的石墨是原电池的正极 | B.红墨水柱两边的液面变为左低右高 | C.两试管中相同的电极反应式是:Fe – 2e- = Fe2+ | D.b试管中的正极反应是:2H+ +2e- = H2↑ |
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(20分)(1)现有如下两个反应:(A)NaOH + HCl =" NaCl" + H2O(B)Fe +H2SO4 = FeSO4 + H2 ↑;根据两反应本质,判断能否设计成原电池A B (填“能”或“不能”) (2)根据下图填空
①负极为 ,该电极的方程式为 ②正极的现象是 ,发生 反应(填写“氧化”或“还原”) ③电子从 经导线流向 ,溶液中H+向 移动(填具体电极材料)。 ④若反应过程中有0.1mol电子发生转移,则生成的氢气在标准状况下的体积为 L。 |
(12分) 小题1:下图为牺牲阳极的阴极保护法的实验装置,此装置 中Zn电极上的电极反应为 ;如果将Zn换成Pt,一段时间后,在铁电极区滴入2滴黄色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液时,烧杯中的现象是 ,发生的反应的离子方程式是 。 小题2:CuI是一种不溶于水的白色固体,它可以由反应:2Cu2+ + 4I- = 2CuI↓ + I2而得到。现以石墨为阴极,以Cu为阳极电解KI溶液,通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。①电解开始不久,阴极产生的实验现象有 ,阴极的电极反应是 。 ②阳极区溶液变蓝色,同时伴随的现象还有 ,对阳极区溶液 呈蓝色的正确解释是 。A.2I- - 2e- = I2;碘遇淀粉变蓝 | B.Cu - 2e- = Cu2+;Cu2+显蓝色 | C.2Cu + 4I-- 4e- =" 2CuI↓" + I2; 碘遇淀粉变蓝 | D.4OH-- 4e- = 2H2O + O2;O2将I-氧化为I2,碘遇淀粉变蓝 |
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下图装置堪称多功能电化学实验装置。下列有关此装置的叙述中,不正确的是( )
A.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,铜棒质量将增加,此时外电路中的电子向铜电极移动 | B.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于N处,铁棒质量将增加,溶液中铜离子浓度将减小 | C.若X为锌棒,Y为NaCl溶液,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀,这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法 | D.若X为碳棒,Y为NaCl溶液,开关K置于N处,可减缓铁的腐蚀,溶液中的阳离子向铁电极移动 |
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如图所示的原电池中,负极发生的反应是
A.+ 2e- ="=" Cu | B.Cu - 2e- ="=" | C.2+ 2e- ="=" H2↑ | D.Zn - 2e- ="=" |
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