高中化学验证原电池的效果填空题

铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：
Pb＋PbO₂＋4H^＋＋2SO₄^2—2PbSO₄＋2H₂O
请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)：
放电时：正极的电极反应式是______________________________；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。

如下图所示，可形成氢氧燃料电池。通常氢氧燃料电池有酸式(当电解质溶液为硫酸时)和碱式〔当电解质溶液为NaOH(aq)或KOH(aq)时〕两种。试回答下列问题：

(1)酸式电池的电极反应：负极_______________，正极______________；电池总反应：________________；
电解质溶液pH的变化________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)碱式电池的电极反应：负极_________________，正极_________________；电池总反应：______________；电解质溶液pH的变化________(填“变大”“变小”或“不变”)。

燃料电池是目前正在探索的一种新型电池。它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能，目前已经使用的氢氧燃料电池的基本反应是
x极：O₂(气)＋2H₂O(液)＋4e^－=4OH^－
y极：H₂(气)＋2OH^－－2e^－=2H₂O(液)
回答下列问题：
(1)x是________极，发生________反应。(填“氧化”或“还原”，下同)
(2)y是________极，发生________反应。
总反应方程式为______________________。
(3)若反应后得到5.4 g液态水，此时氢氧燃料电池转移的电子数为________。

ZnMnO₂干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl₂NH₄Cl混合溶液。
(1)该电池的负极材料是________。电池工作时，电子流向________(填“正极”或“负极”)。
(2)若ZnCl₂NH₄Cl混合溶液中含有杂质Cu^2＋，会加速其电极的腐蚀，其主要原因是______________________________________________。
欲除去Cu^2＋，最好选用下列试剂中的________(填代号)。

A．NaOH

B．Zn

C．Fe

D．NH3·H2O

(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。
锌片上发生的电极反应______________________________________
银片上发生的电极反应______________________________________
(2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算：
①产生氢气的体积(标准状况)；②通过导线的电量。(已知N_A＝6.02×10²³ mol^－1，电子电荷为1.60×10^{－19 C)}

氢气是未来最理想的能源，科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛(TiO₂)表面作用使海水分解得到氢气的新技术：2H₂O  2H₂↑＋O₂↑。制得的氢气可用于燃料电池。试回答下列问题：
(1)分解海水时，________能转变为________能，二氧化钛作________。生成的氢气用于燃料电池时，________能转变为________能。水分解时，断裂的化学键为________键，分解海水的反应属于________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应如下：
A极：2H₂＋2O^2－－4e^－=2H₂O
B极：O₂＋4e^－=2O^2－
则A极是电池的________极；电子从该极________(填“流入”或“流出”)。

有A、B两位学生均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序，并探究产物的有关性质，分别设计了如图所示的原电池，请完成下列问题：

(1)①负极材料：
A池________，B池________。
②电极反应式：
A池：正极：________，负极：________
B池：正极：________，负极：________
(2)B池总反应的离子方程式为_________________________________。

如图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地往烧杯中央滴入CuSO₄溶液。

(1)片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)________。

A．铁圈和银圈左右摇摆不定

B．保持平衡状态不变

C．铁圈向下倾斜

D．银圈向下倾斜

(2)产生上述现象的原因是________________________________________。
(3)写出反应的化学方程式：______________________________________。

市场上出售的“热敷袋”的主要成分是铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。“热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量，使用完后，会发现有大量铁锈存在。
（1）热敷袋是利用________放出热量。
（2）炭粉的主要作用是__________________________________。
（3）加入氯化钠的主要作用是____________________________。
（4）木屑的作用是______________________________________。
（5）有关的电极反应式和化学方程式是____________________________________________。

（1）普通锌锰干电池的结构如图所示。回答下列问题。

①电池中电解质溶液为________。
②正极反应式为________。
③放电时，NH₄⁺向________（填“正极”或“负极”）移动。
（2）废电池中的锌皮常用于实验室制氢气，废锌皮和纯锌粒分别与同浓度的稀硫酸反应，产生氢气速率较大的是________，原因是________________________。
若用过量的纯锌粒与一定量的稀硫酸反应，为了加快反应速率又不影响产生氢气的量，下列措施可行的是________（填序号）。

A．微热

B．加入适量氧化铜

C．加入少量硫酸铜溶液

D．加水

E．加入少量氢氧化钡溶液

化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
（1）目前常用的镍镉（Ni—Cd）电池，其电池总反应可以表示为：
Cd＋2NiO（OH）＋2H₂O2Ni（OH）₂＋Cd（OH）₂
已知Ni（OH）₂和Cd（OH）₂均难溶于水但能溶于酸，以下说法正确的是________（填字母序号）。
①以上反应是可逆反应　②以上反应不是可逆反应　③充电时化学能转变为电能　④放电时化学能转变为电能

A．①③	B．②④
C．①④	D．②③

（2）废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物，有资料表明，一节废镍镉电池可以使1 m²面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重，这是因为______________________。
（3）另一种常用的电池锂电池（锂是一种碱金属元素，其相对原子质量为7），由于它的比容量（单位质量电极材料所能转换的电能）特别大而广泛应用于心脏起搏器，一般使用时间可长达十年，它的负极由金属锂制成，电池总反应可表示为Li＋MnO₂=LiMnO₂。
试回答：锂电池比容量特别大的原因是___________________________。
锂电池中的电解质溶液需用非水溶液配制，为什么这种电池不能使用电解质的水溶液？请用化学方程式表示其原因：___________________________________________________。

为了探究原电池的工作原理，某化学学习小组设计了一组实验，其装置如下图：

回答下列问题：
（1）根据原电池原理填写下表：

装置序号	正极	负极反应式	阳离子移动方向
甲
乙
丙
丁
戊

 
（2）电极类型除与电极材料的性质有关外，还与________有关。
（3）根据上述电池分析，负极材料是否一定参加电极反应？_____
（填“是”“否”或“不一定”），请举例说明：__________________________________________。
（4）指出下列电池的放电过程中，电解质溶液酸碱性的变化：甲_______，丙_______，戊_______。（填酸性或碱性增强或减弱）

利用生活中或实验室中常用的物品，根据氧化还原反应知识和电学知识，自己动手设计一个原电池。请填写下列空白：
（1）实验原理：Fe＋2H^＋=Fe^2＋＋H₂↑。
（2）实验用品：电极________、________、稀硫酸、________（填写所缺的实验用品）、耳机（或者电流计）。

（3）实验装置：
（4）原电池设计及注意的问题。
①按如图所示连接好实验仪器，注意观察（耳朵听）耳机是否有声音发出，如果没有，可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极（注意：接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的），这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓”声音。其原因是：在原电池中，由化学能转化为________。
②如果将装置中的耳机改为电流计，则铁钉应该接电流计的______
极，电极反应是________________；另一极应该接电流计的________极，电极发生了________反应（“氧化”或“还原”）。

有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入6 mol·L^－1的H₂SO₄溶液中，乙同学将电极放入6 mol·L^－1的NaOH溶液中，如图所示。

（1）写出甲中正极的电极反应式_____________________________。
（2）乙中负极为________，总反应的离子方程式：
______________________________________________________。
（3）如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出________活动性更强，而乙会判断出________活动性更强。（填写元素符号）
（4）由此实验得出的下列结论中，正确的有________。

A．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质

B．镁的金属性不一定比铝的金属性强

C．该实验说明金属活动性顺序表已过时，没有实用价值了

D．该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析

【实验目的】利用所学知识，设计电池装置。
【实验用品】电极：镁条、铜片、铁片等。
【电解质】果汁（橙汁、苹果汁、柠檬汁等）。
【其他】导线、金属夹、发光二极管、500 mL烧杯。
【实验方案】①Cu—Mg原电池，电解质溶液为橙汁；
②Cu—Fe原电池，电解质溶液为苹果汁；
③Fe—Mg原电池，电解质溶液为柠檬汁。

【实验操作】用导线分别将三种方案中的金属片连接到金属夹上，分别将金属片两两插入到盛有果汁的三个500 mL的烧杯中，用发光二极管两端分别接触三种方案中金属活动性不同的金属夹。观察现象，连接方式如图所示。
【实验现象】三种方案中发光二极管均发光。
【实验结论】原电池把化学能转变为电能。
回答问题：
（1）连接装置时活泼金属接二极管的________极上，较不活泼金属接二极管的________极上。
（2）在方案①②中铜作电极情况__________________________。
（3）在方案①③中镁作电极情况__________________________。
（4）在方案②③中铁作电极情况__________________________。
（5）在方案③中负极反应为______，正极反应为________，总方程式为__________________________________________________________。