题目内容

【题目】电池有广泛的用途。

Ⅰ.依据氧化还原反应:Cu+2Ag===Cu2++2Ag设计的原电池如图所示。请回答下列问题:

(1)电极X的材料是________________,电解质溶液Y是____________

(2)银电极的电极反应式是______________________________

(3)外电路中的电子是从_____极流向_____极。(填“正”或“负”)

(4)该原电池的正极是____________,还可以选用__________________等材料。

Ⅱ.铅蓄电池是化学电源,它工作时的电池总反应为:PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。试回答:

(5)蓄电池负极的电极材料是_____________________(填“PbO2”或“Pb”)。

(6)工作时该蓄电池正极的电极反应式是___________

(7)铅蓄电池工作时,电解质溶液的密度________(填“增大”、“减小”或“不变”),负极质量____ (填“增大”、“减小”或“不变”)。

Ⅲ.某研究性学习小组根据反应2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4===2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O设计如下原电池,其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 mol·L-1,溶液的体积均为200 mL,盐桥中装有饱和K2SO4溶液。

回答下列问题:

(8)此原电池的正极是石墨________(填“a”或“b”),发生________反应。

(9)电池工作时,盐桥中的SO移向________(填“甲”或“乙”)烧杯。

(10)甲烧杯中的电极反应式为________________________________

(11)若不考虑溶液的体积变化,MnSO4浓度变为1.5 mol·L-1,则反应中转移的电子为________mol。

【答案】 硝酸银溶液 Ag+e===Ag 负(或铜) 正(或银) 铂、石墨等合理即可 Pb PbO2+4H+SO42—+2e=PbSO4+2H2O 减小 增大 a 还原 MnO4+8H+5e===Mn2++4H2O 0.5

【解析】

Ⅰ.由反应方程式可知,该原电池的电极反应式为:正极:2Ag++2e-═2Ag,负极:Cu-2e-═Cu2+,所以X极的材料应为Cu,电解质溶液Y应为AgNO3溶液,外电路中的电子从Cu极流向Ag极.盐桥中的K+移向正极(Ag极);NO3-移向负极(Cu极);

Ⅱ.(5)铅蓄电池放电时,正极上得电子发生还原反应,根据反应类型确定正极;

6)铅蓄电池放电时,负极上失电子发生氧化反应;

7)电解时硫酸参加反应且生成水,根据电解质溶液的浓度变化判断溶液密度及负极质量的变化;

Ⅲ.(8)反应2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4═2MnSO4+5Fe2SO43+K2SO4+8H2O可知,KMnO4作氧化剂,发生还原反应;

9)电池工作时,阴离子向负极移动;

10)甲烧杯中的电极发生还原反应;乙烧杯中的电极发生氧化反应;

11)溶液中的MnSO4浓度由1mol·L-1变为1.5mol·L-1,计算物质的量,结合化合价的变化可计算转移电子的物质的量。

1)由反应“2Ag+aq+Cus═Cu2+aq+2Ags)”可知,在反应中,Cu被氧化,失电子,应为原电池的负极,Ag+在正极上得电子被还原,电解质溶液为AgNO3溶液,故答案为:Cu;硝酸银溶液。

2)正极为活泼性较弱的AgAg+在正极上得电子被还原,电极反应为Ag++e=Ag,故答案为:Ag++e-=Ag

3)原电池中,电子从负极经外电路流向正极,本题中由Cu极经外电路流向Ag极,故答案为:负(或铜),正(或银)。

4)该原电池的正极为活泼性较弱的AgAg电极作正极可以被铂、石墨等代替,故答案为:银;铂、石墨等。

5)铅蓄电池中,根据原电池反应式中元素化合价变化知,PbPb元素化合价由0价变为+2价,所以Pb作负极,故答案为:Pb

6)工作时,该铅蓄电池正极上PbO2得电子发生还原反应,电极反应为PbO2+SO42-+2e-+4H+═PbSO4+2H2O,故答案为:PbO2+SO42-+2e-+4H+═PbSO4+2H2O

7)铅蓄电池工作时,硫酸参加反应生成硫酸铅同时生成水,导致硫酸浓度降低、密度减小,该铅蓄电池负极上Pb失电子发生氧化反应,电极反应为:Pb+SO42--2e-═PbSO4,所以负极质量增大,故答案为:减小;增大。

8)根据题目提供的总反应方程式可知,KMnO4作氧化剂,发生还原反应,故石墨a是正极,故答案为:a;还原。

9)电池工作时,SO42-向负极移动,即向乙烧杯移动,故答案为:乙。

10)甲烧杯中的电极反应式为MnO4-+5e-+8H+═Mn2++4H2O;故答案为:MnO4-+5e-+8H+═Mn2++4H2O

11)溶液中的MnSO4浓度由1mol·L-1变为1.5mol·L-1,由于溶液的体积未变,则反应过程中生成的MnSO4的物质的量为0.5mol·L-1×0.2L=0.1mol,转移的电子为0.1mol×5=0.5mol。故答案为:0.5

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网