高中化学验证原电池的效果填空题

工业上从废铅酸电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与铅膏(主要成分为PbSO₄)发生反应：PbSO₄(s)+CO₃^2—(aq)PbCO₃(s)+SO₄^2—(aq)。
K_sp (PbCO₃)=1.5×10^-13，K_sp (PbSO₄)=1.8×10^-8某课题组用PbSO₄为原料模拟该过程，探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。
（1）计算上述反应的平衡常数：K＝         。
（2）加入足量NaHCO₃溶液也可实现该转化，写出离子方程式____________
（3）查阅文献：上述反应还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO₃·Pb(OH)₂]，它和PbCO₃受热都易分解成PbO。该课题组对固体产物(不考虑PbSO₄)的成分提出如下假设，
假设一：全部为2PbCO₃·Pb(OH)₂； 
假设二：全部为PbCO₃；
假设三：2PbCO₃·Pb(OH)₂和PbCO₃的混合物
为验证假设一是否成立，课题组进行如下研究。

实验步骤	实验现象和结论
取一定量样品充分干燥，然后将样品加热分解，将产生的气体依次通过盛有无水硫酸铜的干燥管和盛有澄清石灰水的洗气瓶。	无水硫酸铜变蓝色，澄清石灰水变浑浊 说明样品全部是2PbCO3·Pb(OH)2

①你是否同意该同学的结论，并简述理由                              。
②如果不同意，请提出改进意见___________________________

酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池的构造简图如下所示，比较二者的异同，回答问题

化合物	Zn(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3
Ksp近似值	10^-17	10^-17	10^-39

（1） 酸性锌锰干电池的负极反应为_________
（2） 碱性锌锰干电池在放电过程产生MnOOH，写出正极反应式__________
（3） 维持电流强度为0.6A，电池工作10分钟，理论消耗Zn      g。（结果保留到小数点后两位，F=96500C/mol）
（4） 用回收分离出的锌皮制作七水合硫酸锌，需去除少量杂质铁，除杂步骤如下：
①加入足量稀硫酸和_________溶液将锌皮溶解，此时锌离子浓度为0.1mol/L
②调节溶液的pH为____到____之间（结果保留到小数点后一位），过滤除去含铁元素的沉淀。

下图是一个化学过程的示意图。

I.（1）图中甲池是________装置(填“电解池”或“原电池”)，其中OH^－移向________极(填“CH₃OH”或“O₂”)。
（2）写出通入CH₃OH的电极的电极反应式：______________。
（3）向乙池两电极附近滴加适量紫色石蕊试液，附近变红的电极为________极(填“A”或“B”)，并写出此电极的反应式：______________________________。（注意：背后还有试题）
（4）乙池中总反应的离子方程式：____________________________________________。
II.氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图所示。

（1）溶液A的溶质是               ________________________________     ；
（2）电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca²⁺、Mg²⁺、NH₄⁺、SO₄^2-[c（SO₄^2-）＞c（Ca²⁺）]。
精致流程如下（淡盐水和溶液A来自电解池）：

①盐泥a除泥沙外，还含有的物质是  ___________________________   。
②过程Ⅰ中将NH₄⁺转化为N₂的离子方程式是    _______________________________。
③BaSO₄的溶解度比BaCO₃的小。过程Ⅱ中除去的离子有   _______________   。

如图所示装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近溶液呈红色。请回答：

（1）B极是电源的        极。C电极上的电极反应式：                        。
（2）若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为                                   。
（3）现用丙装置给铜件镀银，则H应该是         (填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液是          溶液。当乙中溶液的pH=13时(此时乙溶液体积为500 mL)，丙中镀件上析出银的质量为                   。
（4）丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明               ，在电场作用下向Y极移动。

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                 。

中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如下图所示。

（1）该电池工作时，b口通入的物质为____________,c口通入的物质为__________。
（2）该电池负极的电极反应式为_________________。
（3）工作一段时间后，当6.4 g甲醇完全反应生成CO₂时，有__________N_A个电子转移。
（4）若将a口排放出的1.12L气体，通入到5L0.015mol·L^－１NaOH溶液中完全反应。反应后的溶液中离子浓度由大到小的顺序为                      。

依据氧化还原反应：2Ag⁺(aq)+Cu(s)=Cu²⁺(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。

（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(填电极材料的名称)。

在一个U形管里盛有氯化铜溶液，并插入两块锌片作电极，按下图连接。

（1）如果把电键K接A，该装置应是________，Zn①为________极，Zn②的电极反应为________________。
（2）上述反应进行5 min后，转换电键K到B，则这一装置是________，Zn②为________极，Zn①的电极反应式是____________________。
（3）将Zn②换成铁片，电解质溶液换成ZnCl₂饱和溶液，K接A，此时该装置为______池，阴极电极反应式为____________________________。

氯铝电池是一种新型的燃料电池，电解质溶液是KOH溶液。试回答下列问题：
（1）通入氯气的电极是__________极（填“正”或“负”）；
（2）铝电极是__________极（填“正”或“负”）；
（3）电子从__________（填“Al”或“Cl₂”，下同）电极流向__________的电极。

在医疗上常使用一种热敷袋，袋内盛装的主要成分是：铁屑、碳粉、木屑、食盐、水等。热敷袋使用之前用塑料袋封装，使之与空气隔绝。使用时，打开塑料袋让空气进入，轻揉热敷袋，就会放出热量。使用完后，会发现袋内有许多铁锈生成。试填写下列空白：
（1）热敷袋放出的热量来源于_____________________________。
（2）铁屑、碳粉、食盐、水混合后，发生化学变化的原理是_____________________。
（3）写出使用热敷袋的过程中发生的电极反应式和有关的化学方程式：
负极：____________，正极：____________，总反应：___________________。

某学习小组依据反应：SO₂(g)+ Cl₂(g)SO₂Cl₂(g) △H＜0，设计制备磺酰氯（SO₂Cl₂）的装置如图甲，有关信息如表所示。

	SO2Cl2	Cl2	SO2
熔点/℃	–54.1	–101	–72.4
沸点/℃	69.1	–34.6	–10
性质	遇水发生剧烈水解

 

（1）若用浓盐酸与高锰酸钾为原料制取Cl₂，反应的离子方程式为______________；
（2）B仪器的作用是________________；
（3）为了便于混合物的分离且提高反应物的转化率，A装置的反应条件最好选择_____。
A．冰水浴         B．常温             C．加热至69.1℃            D．沸水浴
（4）如果通入的Cl₂或SO₂含有水蒸气，氯气和二氧化硫可能发生反应的化学方程式为____。
（5）实验时先通入干燥的Cl₂将A装置中的空气赶走，再缓慢通入干燥的SO₂，即发生反应。充分反应后，继续通入Cl₂使装置中的SO₂进入烧杯中被吸收。分离产物后，向获得的SO₂Cl₂中加水，出现白雾，振荡、静置得到无色溶液W。经分析SO₂Cl₂与H₂O反应属于非氧化还原反应，写出该反应的化学方程式___________________。
（6）GET公司开发的Li-SO₂Cl₂军用电池，其示意图如图乙所示，已知电池反应为：2Li+SO₂Cl₂ = 2LiCl+SO₂，则电池工作时，正极的电极反应式为__________________。

据报道，苹果公司开发了一种以液态甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池，充一次电可连续使用一个月。下图是电化学过程的示意图。

已知甲池的总反应式为：2CH₃OH＋3O₂＋4KOHK₂CO₃＋6H₂O，请填空：
（1）充电时：①原电池的负极与电源______极相连，②阳极的电极反应为________。
（2）在此过程中若完全反应，乙池中B极的质量增加648g，则甲池中理论上消耗O₂_______L（标准状况下）。
（3）电解制备Al(OH)₃时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为           。

市售一次电池品种很多，碱性锌锰电池在日常生活中用量很大。回收废旧锌锰电池并进行重新处理，可以获得MnO₂及其他副产品，其工艺流程如下：

已知：“锰粉”的主要成分有MnO₂、Zn(OH)₂、MnOOH、碳粉，还含有少量铁盐和亚铁盐。常温下，生成氢氧化物沉淀的pH如下表:

物质	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Zn(OH)2	Mn(OH)2 / Mn(OH)3
开始沉淀pH	2.7	7.6	5.7	8.3
完全沉淀pH（c≤1.0×10^－5mol/L）	3.7	9.6	8.0	8.8

（1）加入NaOH溶液调节pH＝8.0，目的是____________________；计算常温下Zn(OH)₂的溶度积常数K_sp[Zn(OH)₂]＝____________________。
（2）写出滤液2中的Mn²⁺变成MnO₂的离子方程式_________________________。
（3）写出滤渣B与稀硫酸在pH＝5时反应的化学方程式______________________。
（4）工艺中还可以将滤液4进行_____________、_____________、_____________、洗涤得到含结晶水的硫酸盐晶体。
（5）MnO₂常用来制取KMnO₄。在一定条件下将MnO₂氧化为K₂MnO₄，然后用铁作阴极、铂作阳极电解K₂MnO₄溶液得到KMnO₄。电解K₂MnO₄溶液的总反应方程式为______________________。

氰(CN)₂的化学性质与卤素很相似(X₂)，称为拟卤素，氰能和氢气反应生成HCN，其水溶液是一种酸。氰的氧化性比溴弱、比碘强。
（1）HCN分子中含有4个共价键，写出HCN的结构式：____________。
（2）KCN溶液显碱性，原因是____________(用离子方程式表示)。
（3）下列有关方程式不正确的是____________。

A．(CN)2＋2NaOH===NaCN＋NaCNO＋H2O

B．MnO2＋4HCN===Mn(CN)2＋(CN)2＋2H2O

C．I2＋2KCN===2KI＋(CN)2

D．向NaBr(aq)和KCN(aq)中加入少量Cl2：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2

（4）25℃，0.1mol/LKOH溶液和0.2mol/LHCN溶液等体积混合，若溶液最终PH=8，则c（CN^-）         c(HCN),原因是                          。此溶液中c（CN^-）与c(HCN)差值的数值为：
（5）已知HCN可以在氧气中燃烧成CO₂、H₂O和N₂，由此原理可以设计酸性条件下原电池，书写其负极反应式：                           。

银是一种贵金属，古代常用于制造钱币及装饰器皿，现代在电池和照明器材等领域亦有广泛应用。回答下列问题。
（1）久存的银制器皿表面会变黑，失去银白色的光泽，原因是          。
A．Ag与空气中的氧气反应生成氧化银
B．Ag与空气中的含硫化合物反应生成硫化银
C．Ag与空气中氧及含硫化合物反应生成硫化银
（2）已知K_sp(AgCl）=1.8×10^-10，若向50mL 0.018mol·L^-1的AgNO₃溶液中加入50mL 0.020mol·L^-1的盐酸，混合后溶液中的Ag⁺的浓度为          mol·L^-1，pH为          。
（3）AgNO₃溶液光照易分解，生成Ag和红棕色气体等物质，其光照分解的化学方程式为          。
（4）如图下所示原电池正极的反应式为          。