原电池是将_______能转化为______能的装置.其中,电子流出的一极是原电池的______极,该极发生________反应.
下图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。
请回答下列问题:
(1)当电极a为Al、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时,
正极的电极反应式为:
(2)当电极a为Al、电极b为Mg、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,请指出正、负极,正极 ,负极
(3)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所放出的化学能直接转化为电能。
现设计一燃料电池,以电极a为正极,电极b为负极,甲烷为燃料,采用氢氧化钠溶液为电解液;则甲烷应通入 极(填a或b,下同),电子从 极流出。
航天飞机常用新型燃料电池作为电能来源,燃料电池一般指采用H2、CH4等可燃物质与O2一起构成的电池装置。它可直接将化学能转化为电能,甲烷电池以KOH溶液为电解质,其总反应的化学方程式为CH4+2O2+2OH-==CO32-+3H2O。
(1)负极上的电极反应为 。
(2)消耗16.8 L(标准状况下)O2时,有 mol 电子发生转移。
(3)开始放电时,正极附近溶液的氢氧根离子浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
某实验小组用以下几个实验装置探究电化学过程对金属与稀硫酸反应速率的影响, 烧杯中都盛有稀H2SO4。
试回答:
(1)B装置中Cu电极上的电极反应式为 ,D装置中Fe电极上的电极反应式为 ;
(2)D装置中的实验现象有 ,若用电流表测量反应时通过导线的电子流量为0. 2mol,则Fe电极的质量变化为 ;
(3)比较四个装置中Fe片被腐蚀的速率由快到慢的顺序是 (用A、B、C、D表示)。
在50mLH2O2水溶液中加入2g二氧化锰,在标准状况下放出气体的体积与时间的关系如图所示:
(1)该反应还可用______________代替二氧化锰做催化剂加快反应速率。
(2)A、B、C各点所表示的反应速率由快到慢的顺序为______________。
试解释反应速率变化的原因是__________________________。
(3)该H2O2水溶液的物质的量浓度为_____________________________。
将洁净的金属片Fe、Zn 、A、B 分别与Cu用导线连结浸在合适的电解质溶液里。实验并记录电压指针的移动方向和电压表的读数如下表所示:
金属 |
电子流动方向 |
电压/V |
Fe |
Fe → Cu |
+0.78 |
Zn |
Zn → Cu |
+1.10 |
A |
Cu → A |
-0.15 |
B |
B → Cu |
+0.3 |
根据以上实验记录,完成以下填空:
(1)构成两电极的金属活动性相差越大,电压表的读数越___________(填“大”、“小”)。
Zn、A、B三种金属活动性由强到弱的顺序是__________________________。
(2)Cu与A组成的原电池,_____为负极,此电极反应式为___________________。
(3)A、B形成合金,露置在潮湿空气中,_______先被腐蚀。
从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限。
(1)上述图中的三种常用金属的开发利用之所以有先后,主要取决于(填选项序号)
A.金属的导电性强弱- B.金属在地壳中的含量多少
c.金属的化合价高低 D.金属的活动性大小
(2)早在西汉成书的《淮南万毕术》里,就有"曾青得铁则化为铜"的记载。曾青又有空青、白青、石胆、胆矶等名称其实都是天然的硫酸铜。
根据上述反应设计成原电池,请在下面方框中画出原电池的装置图,标出正、负极和电解质溶液,并写负极电极反应式
熔融碳酸盐燃料电池(MCFS),发明于1889年。现有一个碳酸盐燃料电池,以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质,操作温度为650℃,在此温度下以镍为催化剂,以煤气(CO、H2的体积比为1:1)直接作燃料,其工作原理如图所示。
请回答下列问题:
(1)B极为_________极,发生_________(填“氧化”或“还原”)反应。
(2)电池总反应为___________________________________________。
(3)以此电源电解足量的CuSO4溶液,阳极产生气体0.56 L(已换算为标况),则阴极产物的质量为 g。
(4)电池中的电解质碳酸钠形成的水溶液体系不能用带玻璃塞的试剂瓶保存,其原因是 (用化学方程式表示)
如图是一个化学过程的示意图。
已知甲池的总反应式为:2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O
(1)请回答图中甲、乙两池的名称。
甲电池是 装置,乙池是 装置。
(2)请回答下列电极的名称:
通入CH3OH的电极名称是 ,B(石墨)电极的名称是 。
(3)写出电极反应式:
通入O2的电极的电极反应式是 。A(Fe)电极的电极反应式为
,
(4)乙池中反应的化学方程式为 。
(5)当乙池中A(Fe)极的质量增加5.40g时,甲池中理论上消耗O2 mL(标准状况下)
设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极通入汽油蒸气,电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-,回答如下问题:
(1)以丁烷(C4H10)为汽油代表,这个电池放电时发生的化学反应 ;
(2)这个电池负极发生的反应是:C4H10 + 13O2— + 26e-=4CO2+5H2O,正极发生的反应是: ;固体电解质里O2-的移动方向是: ;向外电路释放的电子的电极是: ;
(3)人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是: ;
(4)汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全产生 堵塞电极的气体通道,有人估计,完全避免这种副反应至少还需10年,这正是新一代化学家的历史使命。
下列关于实验现象的描述,正确的是
① 由铜锌组成的原电池,电子是从锌经过导线流向铜
② 把铜片和锌片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜表面出现气泡
③ 把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁
④ 把锌片放入盛盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,产生气泡的速率加快