在一个U形管里盛有CuCl2溶液,并插入两块锌片作电极,按如图连接。
(1)如果把电键K接A,该装置应是电解装置,Zn①极是 极,电极反应式为 ,Zn②极是 极,电极反应式为 。
(2)上述反应进行5 min后,转换电键K到C,则这个装置是原电池装置,Zn①极是 极,电极反应式为 。
(3)上述装置进行2 min后,再转换电键K到B,则Zn①极发生的化学反应为 ,Zn②极发生的有关电化学的反应为 。
依据氧化还原反应2Ag+(aq)+Cu(s)===Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如下图所示。请回答下列问题:
(1)电极X的材料是 ,电解质溶液Y是 ;
(2)银电极为电池的 极,发生的电极反应为 ; X电极上发生的电极反应为 。
(3)外电路中的电子是从 电极流向 电极。
某学生利用下面实验装置探究盐桥式原电池的工作原理(Cu元素的相对原子质量为64)。
按照实验步骤依次回答下列问题:
(1)导线中电子流向为__________________(用a、b表示)。
(2)写出装置中锌电极上的电极反应式:____________________________________;
(3)若装置中铜电极的质量增加0.64 g,则导线中转移的电子数目为________;(不许用“NA”表示)
(4)装置的盐桥中除添加琼脂外,还要添加KCl的饱和溶液,电池工作时,对盐桥中的K+、Cl-的移动方向的表述正确的是________。
A.盐桥中的K+向左侧烧杯移动、Cl-向右侧烧杯移动 |
B.盐桥中的K+向右侧烧杯移动、Cl-向左侧烧杯移动 |
C.盐桥中的K+、Cl-都向左侧烧杯移动 |
D.盐桥中的K+、Cl-几乎都不移动 |
铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式_______________________
(2)若将(1)中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式。
正极反应_______________________________
负极反应_______________________________
某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,实验结果记录如下:
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溶液 |
偏向Mg |
⑤ |
Al、Zn |
浓硝酸 |
偏向Al |
根据上表中的实验现象完成下列问题:
(1)实验①、②中Al所作的电极是否相同?
答:____________________________________________
(2)写出实验③中的电极名称、电极反应式和电池总反应方程式。铝为( )______________________________
石墨为( )__________________________
电池总反应:__________________________
(3)实验④中的铝作________极。
(4)实验⑤中铝作________极。
(1)合成氨反应的热化学方程式:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.2kJ·mol-1
已知合成氨反应是一个反应物不能完全转化为生成物的反应,在某一定条件下,N2的转化率仅为10%,要想通过该反应得到92.2 kJ的热量,至少在反应混合物中要投放N2的物质的量为________ mol。
(2)肼(N2H4)-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。肼-空气燃料电池放电时:
正极的电极反应式:__________________________,
负极的电极反应式:__________________________。
(3)如图是一个电解过程示意图。
①锌片上发生的电极反应式是:_______________________
②假设使用肼-空气燃料电池作为该过程中的电源,铜片质量变化为128 g,则肼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气________L(假设空气中氧气体积分数为20%)。
请按要求回答下列问题。
(1)根据图1回答①②:
①若断开K2,闭合K1。
A电极可观察到的现象________________________________________________;
B极的电极反应式为__________________________________________________。
②若断开K1,闭合K2,A电极可观察到的现象是________________;B极的电极反应式为____________。
(2)根据图2回答③④:
③将较纯净的CuSO4溶液放入如图所示的装置中进行电解,石墨电极上的电极反应式为________________,电解反应的离子方程式为________________。
④实验完成后,铜电极增重a g,石墨电极产生标准状况下的气体体积________L。
可以将氧化还原反应2H2+O22H2O设计成原电池。
(1)利用氢气和氧气、氢氧化钾溶液构成燃料电池,则负极通的气体应是 ,正极通的气体就是 ,电极反应为:正极 ,负极 。
(2)如果把KOH改为稀硫酸作电解质,则电极反应为:正极: ,负极: 。
(3)(1)和(2)的电解质溶液不同,反应进行后,其溶液的pH各有何变化? 。
(4)如把H2改为甲烷,KOH溶液作电解质溶液,则电极反应为:正极: ,负极: 。
铅蓄电池是典型的可充型电池,电池总反应为:Pb+PbO2+4H++2S2PbSO4+2H2O。
请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):
放电时,正极的电极反应是 ;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。
铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式 。
(2)若将(1)中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正极、负极,并写出电极反应。
正极反应 ;
负极反应 。
某兴趣小组为了提高电池的效率,设计了下图所示的原电池。
请回答下列问题:
(1)若X是AlCl3溶液,Y是稀硫酸,请你写出电极名称及电极反应:
Al片( ) ____________________________,
Cu片( ) ____________________________。
(2)若X是浓硝酸,Y是NaCl溶液,请你写出电极名称及电极反应:
Al片( ) ____________________________,
Cu片( ) ____________________________。
(1)事实证明,原电池中发生的反应通常是放热反应。利用下列化学反应可以设计成原电池的是 。
A.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH>0
B.NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH<0
C.2H2(g) +O2(g)2H2O(l) ΔH<0
D.CaCO3(s)+2HCl(aq)CaCl2(aq)+H2O(l)+CO2(g) ΔH<0
E.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH<0
(2)有A、B、C、D四种金属,将A与B用导线连接起来,浸入电解质溶液中,B不易腐蚀。将A、D分别投入等物质的量浓度的盐酸中,D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化,如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出。据此判断A、B、C、D的活动性由强到弱的顺序是 。
近几年开发的甲醇燃料电池采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下:
请回答下列问题:
(1)Pt(a)电极是电池的 极,电极反应式为 ;Pt(b)电极发生 反应(填“氧化”或“还原”),电极反应式为 。
(2)电池的总反应方程式为 。
(3)如果该电池工作时电路中通过2 mol电子,则消耗的CH3OH有 mol。
某研究性学习小组根据反应2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O设计如下原电池,其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 mol·L-1,溶液的体积均为200 mL,盐桥中装有饱和K2SO4溶液。
回答下列问题:
(1)此原电池的正极是石墨 (填“a”或“b”),发生 反应。
(2)电池工作时,盐桥中的SO42-移向 (填“甲”或“乙”)烧杯。
(3)两烧杯中的电极反应式分别为:甲 ,乙 。
(4)若不考虑溶液的体积变化,MnSO4浓度变为1.5 mol·L-1,则反应中转移的电子为 mol。
如图所示,在不同的电解质溶液中可以组成不同的电池。
(1)①当电解质溶液为稀硫酸时,Fe电极是 (填“正”或“负”)极,其电极反应式为
。
②当电解质溶液为NaOH溶液时,Al电极是 (填“正”或“负”)极,其电极反应式为 。
(2)若把铝改为锌,电解质溶液为浓硝酸,则Fe电极是 (填“正”或“负”)极,其电极反应式为 。