高中化学验证原电池的效果填空题

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）B、C两个装置中Fe片被腐蚀的速率更快的是    （填B或C）。

如图所示的装置，X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向（甲）中滴入酚酞溶液，在Fe极附近显红色。试回答下列问题:

（1）在电源中，B电极为          极（填电极名称，下同）；丙装置中Y电极为            极。
（2）在甲装置中，石墨（C）电极上发生              反应（填“氧化”或“还原”）；甲装置中总的化学方程式是：                                             。
（3）丙装置在通电一段时间后，X电极上发生的电极反应式是                       。
（4）如果乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g，请问甲装置中，铁电极上产生的气体在标准状况下为
        L。

利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验，甚至制作出一些有实际应用价值的装置来，如图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图。当电池工作时，有关说法正确的是（   ）

A．铝罐将逐渐被腐蚀

B．碳粒和炭棒上发生的反应为：O2＋4e^－=2O^2^－

C．炭棒应与玩具电机的负极相连

D．该电池工作一段时间后炭棒和碳粒的质量会减轻

将质量相等的铁片和铜片用导线相连浸入500mL硫酸铜溶液中构成如下图的装置：（以下均假设反应过程中溶液体积不变）。

（1）铁片上的电极反应式为                           。
（2）铜片周围溶液会出现                   的现象。
（3）若2 min后测得铁片和铜片之间的质量差为1.2g，计算导线中流过的电子的物质的量为       mo1。

按下图所示装置进行实验，并回答下列问题：

（1）判断装置的名称：A池为          ，B池为         。
（2）锌极为        极，电极反应式为                       ；铜极为       极，电极反应式为                        ；石墨棒C₁为      极，电极反应式为                     ；石墨棒C₂附近发生的实验现象为       ，反应结束后，B池溶液的pH值       。(增大、减小、不变，忽略气体溶于水) 。
（3）当C₂极析出224 mL气体（标准状况下），锌的质量     （增加或减少）         g。

如图所示的装置中电极a、b均为碳棒，两烧杯中所盛溶液均为500mL1.0mol/L。

（1）A为          池，（填原电池、或电解池），其中的Ag极为       极，发生           反应(填“氧化”或“还原”)。
（2）B装置中的电极b极为      极，电极反应式为       ，总反应的化学方程式为            。经过一段时间后，B装置中溶液的碱性             （填“增强”、“减弱”或“不变”）
（3）若工作一段时间后，当Zn片质量减少3.25g时，a极逸出的气体在标准状况下的体积为  L。

（1）甲醇可作为燃料电池的原料。以CH₄和H₂O为原料，通过下列反应来制备甲醇。
I：CH₄ ( g ) + H₂O ( g )＝CO ( g ) + 3H₂ ( g )  △H ＝+206．0 kJ·mol^－1
II：CO ( g ) + 2H₂ ( g )＝CH₃OH ( g )      △H＝—129．0 kJ·mol^－1
CH₄(g)与H₂O(g)反应生成CH₃OH (g)和H₂(g)的热化学方程式为                。
（2）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO₂而净化。实验室用右图装置模拟上述过程：

①写出阳极电极反应式                           。
②写出除去甲醇的离子方程式                        。
（3）写出以NaHCO₃溶液为介质的Al—空气原电池的电极负极反应式，负极:           。

如图所示的装置中电极a、b均为碳棒，两烧杯中所盛溶液均为500mL1．0mol/L。
⑴A为      (填“原电池”或“电解池”)，其中Ag电极的电极反应式为：          ；发生      反应(填“氧化”或“还原”)。
⑵B装置中的电极b极为        极，电极反应式为                             ，
总反应的化学方程式为                              。
⑶工作一段时间后，当Zn片质量减少6．5g时，a极逸出的气体在标准状况下的体积   L。

氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题：
（1）氮元素原子的L层电子数为       ；
（2）NH₃与NaClO反应可得到肼（N₂H₄），该反应的化学方程式为           ；
（3）肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N₂O₄反应生成N₂和水蒸气。
已知：①N₂(g)+2O₂(g)= N₂O₄(1)          △H₁= -195kJ·mol^-1
②N₂H₄(1) + O₂(g)= N₂(g) + 2H₂O    △H₂= -534．2kJ·mol^-1
写出肼和N₂H₄反应的热化学方程式                             ；
（3）肼一空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为                                  。

能量之间可相互转化：
(1)电解食盐水制备Cl₂是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料：ZnSO₄(aq)，FeSO₄(aq)，CuSO₄(aq)；铜片，铁片，锌片和导线。

①完成原电池甲的装置示意图(见上图)，并作相应标注，要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。
②以铜片为电极之一，CuSO₄(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极__________。
③甲乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是________，其原因是______________________________。
(2)根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在(1)的材料中应选__________作阳极。

新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH₄和O₂ ，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氧化钠辖液电解实验，如图所示。

回答下列问题：
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为                、               。
(2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生．其中b电极上得到的是     ，电解氯化钠溶液的总反应方程式为                ；
(3)若每个电池甲烷通如量为1 L(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为        (法拉第常数F=9.65×l0⁴C · mol^-1列式计算)，最多能产生的氯气体积为   L(标准状况)。

已知甲池的总反应式为： 2CH₃OH+3O₂+4KOH   2K₂CO₃+6H₂O
（1）请回答图中甲、乙两池的名称。

甲池是           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                                  。
（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）

原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步，是化学对人类的一项重大贡献。
（1）现有如下两个反应：A．NaOH+HCl=NaCl+H₂O；B．Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
判断能否设计成原电池A．     ，B．     。（填“能”或“不能”）
（2）将纯锌片和纯铜片按图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题：

①下列说法正确的是           。
A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置
B．乙中铜片上没有明显变化
C．甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少
D．两烧杯中溶液的pH均增大
②在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲       乙（填“＞”、“＜“或“＝” ）
③请写出图中构成原电池的负极电极反应式                        。
④当乙中产生1．12L（标准状况）气体时，将锌、铜片取出，再将烧杯中的溶液稀释至1 L，测得溶液中c(H^＋)＝0．1 mol·L^－1（设反应前后溶液体积不变）。试确定原稀硫酸的物质的量浓度为                。
（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，氢气为燃料，采用氢氧化钠溶液为电解液；则氢气应通入            极(填a或b，下同)，电子从           极流出。

如图所示，甲、乙两装置电极材料都是铁棒与碳棒，请回答下列问题：

(1)若两装置中均为CuSO₄溶液，反应一段时间后：
①有红色物质析出的是甲装置中的       棒，乙装置中的       棒。
②乙装置中阳极的电极反应式是：                                           。
(2)若两装置中均为饱和NaCl溶液：
①写出乙装置中总反应的离子方程式：                                        。
②甲装置中碳极的电极反应式是                 ，乙装置碳极的电极反应属于     (填“氧化反应”或“还原反应”)。
③将湿润的淀粉KI试纸放在乙装置碳极附近，发现试纸变蓝，解释其原因：                                    。

科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空。如图1所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在两极上分别通入CH₄和空气，其中固体电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂固体，它在高温下能传导阳极生成的O^2－离子(O₂＋4e^－―→2O^2－)。

(1)c电极的名称为       ，d电极上的电极反应式为                        。
(2)如图2所示用惰性电极电解100 mL 0.5 mol·L^－1CuSO₄溶液，a电极上的电极反应式为                                       ，若a电极产生56 mL(标准状况)气体，则所得溶液的pH＝       (不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入       (填序号)。
a．CuO           b．Cu(OH)₂
c．CuCO₃         d．Cu₂(OH)₂CO₃