高中化学验证原电池的效果填空题

(10分) 以铁、铜为两电极，稀硫酸为电解质所构成的原电池：
（1）导线中电流流向     ( 选填“铁”或“铜”) ，电极Fe是_____(选填“正”或“负”) 极，其电极反应式为                           ；
（2）Cu电极的电极反应式为                   ，发生      反应（选填“氧化”或“还原”）；
（3）该原电池反应的总反应式（写对应的离子方程式）是：                               ，通过该原电池装置实现了从化学能向       的转化。

某同学要在一个铁手镯上通过原电池原理覆盖一层银。
①写出该电池的负极反应式：                           ，发生      反应，
②正极反应式为：                                 ，发生      反应。

在由铜片、锌片和200 mL稀硫酸组成的原电池中，若锌片口只发生电化学腐蚀，当在铜片上共放出2.24 L气体(标准状况）时，稀H₂SO₄刚好用去一半，则产生这些气体消耗锌___________g，共有___________mol电子通过导线，原H₂SO₄溶液的浓度是________mol/L

(1）今有2H₂+O₂2H₂O反应，构成燃料电池，则负极通的应是____________，正极通的应是____________，电极反应式为：______________、______________。
(2）如把KOH改为稀H₂SO₄作导电物质，则电极反应式为____________、____________，(1）和(2)的电解液不同，反应进行后，其溶液的pH各有何变化？
(3）如把H₂改为甲烷，KOH作导电物质，则电极反应式为____________。

航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、不污染环境等优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种。它们放电时的电池总反应式均可表示为2H₂+O₂====2H₂O。酸式氢氧燃料电池中的电解质是酸，其负极反应可表示为2H₂====4H⁺+4e^-，则其正极反应可表示为_____________________，碱式氢氧燃料电池中的电解质是碱，其正极反应可表示为O₂+2H₂O+4e^-====4OH^-，则其负极反应可表示为______________________________。

熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li₂CO₃和Na₂CO₃的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO₂的混合气为阴极燃气，制得在650 ℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：
阳极反应式：2CO+24CO₂+4e^-
阴极反应式为_____________________，总电池反应为_______________________、还原剂是________________。

(6分)在铜、银和硝酸银构成的原电池工作时，正极为__________________；当有1.6 g铜溶解时，银棒增重__________________。

2005年5月11日光明日报报道，北京研制出具有世界先进水平的锰酸锂电池所需关键材料锰酸锂（LiMn₂O₄）的合成新工艺，该项目的实施为北京2008年奥运电动公交车提供了100 Ah的大容量安全型锰酸锂动力电池。已知锰酸锂电池负极为金属锂，负极发生的电极反应为：_____________；电池工作时，锰酸锂中锰的化合价将____________（填“升高”或“降低”）。

（海水电池）1991年我国首创以铝－空气－海水电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光，则电源负极材料为：    ，正极材料为：    。正、负极反应分别为：     、    。

分别用A、B、C、D四块金属片做如图所示实验，实验数据如下:

金属片	电子流动方向	电压表读数
A	Cu←A	+0.67
B	Cu→B	-0.71
C	Cu←C	+1.35
D	Cu←D	+0.30

已知:构成两电极的金属活动性相差越大，电压表读数越大。请依据表中数据判断:
（1）_________金属可能是最强的还原剂。
（2）_________金属一定不能从硫酸铜溶液中置换出铜。
（3）若滤纸不用盐溶液浸润而改用NaOH溶液浸润，则在滤纸上能看到有蓝色沉淀析出的是_________（填字母）。金属对应的原电池的电极反应为:负极: _________，正极: _________。

溶氧分析仪能连续、自动测量水中微量的溶解氧含量，可用于工业锅炉用水，实验室制备除氧水等方面。溶氧分析仪的核心部件是氧传感器，传感器中银做阳极，金做阴极，二电极之间连接一稳定的直流电源，以氯化钾溶液为电解质溶液，电解质溶液与取样水之间有一层氧气可以透过的薄膜，测量金电极上产生的还原电流的大小得出氧气的含量。
⑴　试写出溶氧分析仪的有关电极反应式
阴极_______________________________，阳极____________________________________
⑵　请从你写的电极反应式推测影响氧传感器的性能的因素可能有哪些？
在高温下高炉中氧含量的测定可用氧化锆(ZrO₂)氧传感器来测定，在氧化锆中加入MgO,Y₂O₃等立方晶系的氧化物后，在600℃以上高温时成为氧的快离子导体。其导电性能主要源于掺杂晶体中的氧离子空位。下图为氧化锆固体电解质的导电原理。

⑶　写出高氧侧和低氧侧的电极反应式
高氧侧______________________________，低氧侧________________________________
⑷　若某掺杂电极Y₂O₃的ZrO₂晶体中氧离子空位数为3.01×10²⁰个，则理论上掺杂的Y₂O₃质量为多少克？

宇宙飞船上的氢氧燃料电池，其电池反应为：2H₂＋O₂＝2H₂O，试写出电解质溶液为盐酸时的电极反应式
，并指出各电极和介质溶液的pH的变化，若电解质溶液为KOH时又如何？

铅蓄电池其电极分别是Pb、PbO₂，电解质是一定浓度的硫酸，工作时的反应方程式为：PbO₂＋Pb＋2H₂SO₄＝2PbSO₄＋2H₂O试分别写出其电极反应式。请写出放电时的电极反应。

如图4－6所示，甲是刚浸过Na₂SO₄溶液的滤纸，A、B两铜片通过导线连接电源两极，在铜片间的滤纸上滴一滴KMnO₄溶液，通电一段时间后，发现A、B间紫红色圆点向A移动了一段距离，则与A相连的是电源的       极，可发现滤纸的        极边沿附近有            色出现。

如图所示，在大试管里放一段光亮无锈的弯成螺旋状的铁丝，把试管倒插入水中，将这个装置这样放置约一周后，观察到铁丝发生的变化是 _____________________，原因是___________________________________。试管内水面会上升，最终 上升高度大约为_______，原因是__________________________________________________。