高中化学验证原电池的效果填空题

铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物FeCl_x的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeCl_x样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH^－的阴离子交换柱，使Cl^－和OH^－发生交换。交换完成后，流出溶液的OH^－用0.40 mol·L^－1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeCl_x中x值：________(列出计算过程)；
(2)现有一含有FeCl₂和FeCl₃的混合物样品，采用上述方法测得n(Fe)：n(Cl)＝1：2.1，则该样品中FeCl₃的物质的量分数为________。在实验室中，FeCl₂可用铁粉和________反应制备，FeCl₃可用铁粉和________反应制备；
(3)FeCl₃与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为______；
(4)高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl₃与KClO在强碱性条件下反应可制取K₂FeO₄，其反应的离子方程式为________；与MnO₂－Zn电池类似，K₂FeO₄－Zn也可以组成碱性电池，K₂FeO₄在电池中作为正极材料，其电极反应式为________，该电池总反应的离子方程式为________。

本题包括两小题，根据你所学的内容选择（1）或（2）其中一小题回答相关问题。
（1）在A图中，请加以必要连接（在图上画上），使铜片上冒H₂气泡，则连接后的装置叫     ，该装置实现的能量转换是________________。
        
写出该装置的电极反应式：
锌片：              ；铜片：               ；
　　在B图中，加以必要的连接（在图上画上），使锌片上析出铜，则连接后的装置叫      ，
该装置实现的能量转换是________________。
　　写出该装置的电极反应式：
锌片：        　　     ；铜片：         　      ；

铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO₂，电解液为稀硫酸。放电时，该电池总反应式为：Pb＋PbO₂＋2H₂SO₄2PbSO₄＋2H₂O。请根据上述情况判断：
（1）该蓄电池的负极材料是_________，放电时发生_________（填“氧化”或“还原”）反应。
（2）该蓄电池放电时，电解质溶液的酸性_________（填“增大”、“减小”或“不变”），电解质溶液中阴离子移向_________（填“正”或“负”）极。
（3）已知硫酸铅为不溶于水的白色沉淀，生成时附着在电极上。试写出该电池放电时，正极的电极反应_______________________________________（用离子方程式表示）。
（4）氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于铅蓄电池。若电解质为KOH溶液，则氢氧燃料电池的负极反应式为__________________________________。该电池工作时，外电路每流过1×10³ mol e^－，消耗标况下氧气_________m³。

（1）．下列有关电化学的图示中，完全正确的是             

（2）．碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾（KIO₃）是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。碘酸钾在酸性介质中可与碘化物作用生成单质碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示。

请回答下列问题：
a、碘是         （填颜色）固体物质，实验室常用       方法来分离提纯含有少量泥沙杂质的固体碘。
b、电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶
液，溶解时发生反应：3I₂+6KOH==5KI+KIO₃+3H₂O，
将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。
电解时，阳极上发生反应的电极反应式为        ，每生成1mol KIO₃，电路中通过的电子的物质的量为___________________。
c、电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I^－。请设计一个检验
电解液中是否有I^－的简单实验方案，并按要求填写下表。
可供选择的试剂有淀粉溶液，稀硫酸，氯化钠溶液，酒精等。（用其中的一种或多种均可。）

实验方法	实验现象及结论

d、电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下：
阳极电解液→①蒸发浓缩→②→③过滤→④洗涤→⑤→碘酸钾晶体
步骤②的操作名称是              ，步骤⑤的操作名称是        。步骤④洗涤
晶体的目的是                 。

工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS₂)冶炼铜的主要流程如下：

（1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_______吸收。
a．浓H₂SO₄     b．稀HNO₃   c．NaOH溶液     d．氨水
（2）用稀H₂SO₄浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在      (填离子符号)，检验溶液中还存在Fe^2＋的方法是          (注明试剂、现象)。
（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为      。
（4）以CuSO₄溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是               。
a．电能全部转化为化学能
b．粗铜接电源正极，发生氧化反应
c．溶液中Cu^2＋向阳极移动
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
（5）利用反应2Cu+O₂+2H₂SO₄=2CuSO₄+2H₂O可制备CuSO₄，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为         。

某实验小组的同学对电化学原理进行了一系列探究活动
（1）如图为某实验小组依据氧化还原反应：（用离子方程式表示）                      设计的原电池装置，反应前，两电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差18g，则导线中通过    mol电子。

（2）用胶头滴管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式                 ，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红；继续滴加过量新制饱和氯水，红色褪去，假设之一是“溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态”。如果+3价铁被氧化为FeO₄^2-，试写出该反应的离子方程式                            。
（3）如图其它条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，如图所示，石墨（1）为    极（填“正”、“负”、“阴”或 “阳”）。在甲装置中滴加几滴酚酞试液，振荡均匀，一段时间后，在甲装置中观察到     电极（填“铁”或“铜”）附近溶液先变红，该电极的反应式为                 。

下列四个装置图均与电化学有关，请根据图示回答相关问题：

（1）这四个装置中，利用电解原理的是           （填装置序号）；
（2）装置①若用来精炼铜，则a极的电极材料是        （填“粗铜”或“精铜”），电解质溶液为        ；
（3）装置②的总反应方程式是                          ；
（4）装置③中钢闸门应与外接电源的          极相连（填“正”或“负”）
（5）装置④中的铁钉几乎没被腐蚀，其原因是          。

（1）钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。
①钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的正极反应式为________________。
②为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用如图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用_________________。

A．铜

B．锡

C．锌

D．石墨

③如图乙方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的__________极上。

（2）根据反应Fe+Fe_2（SO₄）₃=3FeSO₄设计的双液原电池如图所示。

①电极Ⅰ的材料为金属铁，则烧杯A中的电解质溶液为______________（填化学式）。
②电极Ⅱ发生的电极反应式为___________________。
（3）某同学组装了如图所示的电化学装置。电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu。

①电极Ⅰ为_________极（填“正”“负”或“阴”“阳”），发生___________反应（填“氧化”或“还原”），电极反应式为_______________；电极Ⅲ为_______________极（填“正”“负”或“阴”“阳”）。
②盐桥中盛有含KNO3溶液的琼脂，盐桥中的K+向_____________极（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）移动。

写出下列反应的热化学方程式或电极反应式：
（1）N₂(g)与H₂(g)反应生成1molNH₃(g),放出46.1kJ热量                        。
（2）钢铁发生吸氧腐蚀时的正极电极反应式                                 。
（3）CH₄与O₂在酸性条件下形成原电池时，负极的电极反应式                 。

铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO₂，电解质溶液为稀硫酸，工作时该电池的总反应式为Pb＋PbO₂＋2H₂SO₄===2PbSO₄＋2H₂O。试根据上述情况判断：
（1）蓄电池的负极材料是______________________。
（2）工作时，正极反应为______________________。
（3）工作时，电解质溶液的酸性________(填“增大”“减小”或“不变”)。
（4）工作时，电解质溶液中阴离子移向________极。(填“正”或者“负”)
（5）电流方向从________极流向________极。(填“正”或者“负”)

（1）下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是                。
A．C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H>0
B．NaOH（aq）+HC1（aq）=NaC1（aq）+H₂O（1）△H<0
C．2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（1）△H<0
（2）以H₂SO₄溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其正极的电极反应式为                。

H₂-O₂/KOH 电池，负极反应式：               正极反应式：

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。

研究CO、SO₂、NO等大气污染气体的综合处理与利用具有重要意义。
（1）以CO或CO₂与H₂为原料，在一定条件下均可合成甲醇，你认为用哪种合成设计线路更符合“绿色化学”理念：（用化学反应方程式表示）                    。
（2）如图所示是用于合成甲醇产品中甲醇含量的检测仪。写出该仪器工作时的电极反应式：

负极                      ，正极                  。
（3）一定条件下，NO₂和SO₂反应生成SO₃（g）和NO两种气体，现将体积比为1:2的NO₂和SO₂的混合气体置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是         。（填序号）

A．体系压强保持不变	B．混合气体颜色保持不变
C．SO3、NO的体积比保持不变	D．每消耗 1 mol SO2，同时生成1 mol NO

当测得上述平衡体系中NO₂与SO₂体积比为1:6时，则该反应平衡常数K值为           ；
（4）工业常用Na₂CO₃饱和溶液回收NO、NO₂气体：
NO+NO₂+Na₂CO₃=2NaNO₂+CO₂ 2NO₂+Na₂CO₃=NaNO₃+NaNO₂+CO₂
若用足量的Na₂CO₃溶液完全吸收NO、NO₂混合气体，每产生标准状况下CO₂ 2．24L（CO₂气体全部逸出）时，吸收液质量就增加4．4g，则混合气体中NO和NO₂体积比为         。

Ⅰ、已知在101 kPa时，CH₄完全燃烧生成1mol液态水，放出的热量为QkJ，则CH₄完全燃烧反应的热化学方程式是：                            。
Ⅱ、在铜片、锌片和400 mL稀硫酸组成的原电池中，若电路中通过0.2 mol电子，H₂SO₄恰好反应完毕。试计算：
（1）生成气体的体积（在标准状况下）；
（2）原400 mL稀硫酸的物质的量浓度（不考虑溶液的体积变化）。