高中化学验证原电池的效果试题

用铜片、银片、Cu(NO₃)₂溶液、AgNO₃溶液、导线和盐桥（装有琼脂—KNO₃的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（    ）
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极
②正极反应为：Ag⁺+eˉ=Ag
③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO₃溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同

A．①②

B．②③

C．②④

D．③④

钢铁分析中常用过硫酸盐氧化法测定钢中锰的含量，反应原理为：
2Mn²⁺+5S₂O₈^2-+8H₂O  2MnO₄^-+10SO₄^2-+16H⁺
（1）基态锰原子的价电子排布式为           。
（2）上述反应涉及的元素属于同主族元素，其第一电离能由大到小的顺序为         (填元素符号)。
（3）已知H₂S₂O₈的结构如图。

①H₂S₂O₈硫原子的轨道杂化方式为                。
②上述反应中被还原的元素为                  。
③上述反应每生成1 mol MnO₄^-，S₂O₈^2- 断裂的共价键类型及其数目为           、          。
(4)一定条件下，水分子间可通过氢键将从H₂O分子结合成三维骨架结构，其中的多面体孔穴中可包容气体小分子，形成笼形水合包合物晶体。

①右图是一种由水分子构成的正十二面体骨架(“o”表示水分子)，其包含的氢键数为           ；
②实验测得冰中氢键的作用能为18.8kJ·mol^-1，而冰的熔化热为5.0kJ·mol^-1，其原因可能是                 。
（5）MnO₂可用于碱锰电池材料的正极材料，加入某种纳米粉体可以优化碱锰电池的性能，该纳米粉体的结构如右图。该纳米粉体的化学式为__________。
（6）铑（Rh）与钴属于同族元素，性质相似。铑的某配合物的化学式为CsRh(SO₄)₂·4H₂O，该物质易溶于水，向其水溶液中加入一定浓度的BaCl₂溶液，无沉淀生成，该盐溶于水的电离方程式为               。

高铁酸钾（K₂FeO₄）具有极强的氧化性，可作为水处理剂和高容量电池材料。
（1）FeO₄^2－与水反应的方程式为：4FeO₄^2－+ 10H₂O 4Fe(OH)₃ + 8OH^－+ 3O₂，
K₂FeO₄在处理水的过程中所起的作用是________。
（2）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____________________________。
（3）将适量K₂FeO₄配制成c(FeO₄^2－)＝1.0×10^-3 mol/L（1.0mmol/L）的试样，FeO₄^2－在水溶液中的存在形态如右图所示。下列说法正确的是（填字母）。

A．不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态
B．改变溶液的pH，当溶液由pH＝10降至pH＝4的过程中，HFeO₄^－的分布分数先增大后减小
C．向pH＝8的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：H₂FeO₄＋OH^－＝HFeO₄^－＋H₂O
D．pH约为2.5 时，溶液中H₃FeO₄⁺和HFeO₄^－比例相当
（4）HFeO₄^－H⁺+FeO₄^2－的电离平衡常数表达式为K=______________，其数值接近_______（填字母）。
A．10^-2.5           B．10^-6             C．10^-7            D．10^-10
（5）25℃时，CaFeO₄的Ksp = 4.536×10^-9，若要使100mL1.0×10^-3 mol/L的K₂FeO₄溶液中的c(FeO₄^2－)完全沉淀，则理论上需控制溶液中Ca²⁺浓度至少为__________。

I.下图为相互串联的三个装置，试回答：

（1）若利用乙池在铁片上镀银，则B是_________（填电极材料），电极反应式是_________；应选用的电解质溶液是_____________。
（2）若利用乙池进行粗铜的电解精炼，则________极（填“A”或“B”）是粗铜，若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为_____________________。
（3）丙池滴入少量酚酞试液，电解一段时间___________（填“C”或“Fe”）极附近呈红色。
（4）写出甲池负极的电极反应式：________________________________。若甲池消耗3.2gCH₃OH气体，则丙池中阳极上放出的气体物质的量为______________。
II.（5）请利用反应Fe +2Fe³⁺= 3Fe²⁺设计原电池。
设计要求：①该装置尽可能提高化学能转化为电能的效率；
②材料及电解质溶液自选，在图中做必要标注；
③画出电子的转移方向。

化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是

选项	现象或事实	解释
A	碱性锌锰电池比普通锌锰电池性能好	锌在碱性介质中被氧化成更高价态
B	配制FeCl2溶液时加入少量铁粉	抑制Fe^2+的水解
C	施肥时，草木灰（有效成分为K2CO3）不能与铵盐氮肥混合使用	它们反应生成氨气会降低肥效
D	纯水和干木头都不导电，但木头用水浸湿后却可以导电	水和干木头的某些成分发生化学反应

 

（1）工业上常用 CO₂和 NH₃通过如下反应合成尿素[CO(NH₂)₂]。
2NH₃(g)+CO₂(g) CO(NH₂)₂(g)+H₂O(g) △H＜0
t℃时，向容积恒定为 2L的密闭容器中加入 0.10 molCO₂和 0．40 molNH₃， 70 min 开始达到平衡。反应中 CO₂ (g)的物质的量随时间变化如下表所示：

时间/min	0	20	70	80	100
n(CO2)/mol	0.10	0.060	0.020	0.020	0.020

①70 min 时，平均反应速率 υ(CO₂)= mol/(L·min)。
②在100 min时，保持其它条件不变，再向容器中充入0.050 mo1CO₂和0.20 molNH₃， 重新建立平衡后CO₂的转化率与原平衡相比将___________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
③上述可逆反应的平衡常数为_________(保留一位小数)。
④下图所示装置(阴、阳极均为惰性电极)可用于电解尿素〔CO(NH₂)₂〕的碱性溶液 制取氢气。该装置中阳极的电极反应式为__________________。

（2）CH₄燃料电池，装置示意如图(A、B为多孔性碳棒)。

持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。当0<V≤44.8 L 时，电池总反应方程式为______________。

在盛有稀H₂SO₄的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如下图所示，下列说法正确的是

A．外电路的电流方向为：X→外电路→Y

B．X极上发生的是还原反应

C．溶液中氢离子向X极移动

D．若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X＞Y

铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是

A．正极反应为Zn－2e^－===Zn^2^＋

B．电池反应为Zn＋Cu^2^＋===Zn^2^＋＋Cu

C．在外电路中，电子从正极流向负极

D．盐桥中的K^＋移向ZnSO4溶液

铜锌原电池(如图)工作时，以下说法正确的是 (      )

①电子流动方向从Zn—灯泡—Cu—盐桥；②Zn电极的质量减轻Cu电极的质量增重；③盐桥中的K⁺移向CuSO₄溶液；④将锌片浸入硫酸铜溶液发生的化学反应与该电池反应相同为：Zn＋Cu^2＋＝Zn^2＋＋Cu；⑤Zn电极失电子发生还原反应

A．①②③

B．②④⑤

C．②③④

D．③④⑤

实验室中欲快速制取氢气，最好的方法应该是（     ）

A．纯锌与稀硫酸

B．纯锌与浓硫酸

C．粗锌与稀硫酸

D．粗锌与稀硝酸

人造地球卫星用到的一种高能电池――银锌蓄电池，其电池的电极反应式为
Zn + 2OH^- - 2e^- =" ZnO" + H₂↑，Ag₂O + H₂O + 2e^- =" 2Ag+" 2OH^-。据此判断氧化银是（ ）

A．负极，并被氧化	B．正极，并被还原
C．负极，并被还原	D．正极，并被氧化

有关下列电化学装置的说法中正确的是（   ）

A．图a是原电池装置，可以实现化学能转化为电能

B．图b电解一段时间后，加入适量CuO固体，可以使硫酸铜溶液恢复到原浓度

C．图c中的X极若为负极，则该装置可实现粗铜的精炼

D．图d中若M是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀

某学生欲完成反应2HCl+2Ag2AgCl↓+H₂↑而设计了下列四个实验，你认为可行的是（    ）

(I)一种新型的熔融盐燃料电池具有高发电效率而备受重视。现用Li₂CO₃和Na₂CO₃的熔融盐混合物做电解质，一极通入CO气体，另一极通入空气与CO₂的混合气体，制得燃料电池。该电池工作时的正极反应式为：                       ；
(II)某课外活动小组用如图装置进行实验，试回答下列问题:

（1）若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应为                      。 向B极附近滴加铁氰化钾溶液现象是                      发生反应的离子方程式                          
（2）若开始时开关K与b连接，则B极的电极反应为                     ，总反应的离子方程式为                      。习惯上把该工业生产称为            
（3）有关上述实验，下列说法正确的是       。

A．溶液中Na^＋向A极移动

B．从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝

C．反应很短一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度

D．若标准状况下B极产生2.24 L气体，则溶液中转移0.2 mol电子

（4）该小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。

①该电解槽的阳极反应为               。 此时通过阴离子交换膜的离子数          (填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口(填“A”、“B”、“C”或 “D”)____________导出。
③电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因___________________

用下图Ⅰ所示装置通电10分钟后，去掉直流电源，连接成图Ⅱ所示装置，可观察到U形管左端铁电极表面析出白色胶状物质，U形管右端液面上升。下列说法正确的是(   )

A．同温、同压下，装置Ⅰ中石墨电极上方得到的气体比铁电极上方得到的气体多

B．用装置Ⅱ进行实验时铁电极的电极反应为Fe－2e^－+2OH^－= Fe(OH)2

C．用装置Ⅱ进行实验时石墨电极的电极反应为2H^＋＋2e^－＝ H2↑

D．装置Ⅰ通电10分钟后铁电极周围溶液pH降低