题目内容

6.(1)现有如下两个反应:
(A)NaOH+HCl=NaCl+H2O      
(B)2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
①根据两反应本质,判断能设计成原电池的反应是B(填序号).
(2)选择适宜的材料和试剂将(1)中你的选择设计为一个原电池.
①在图1的方框中画出装置图并说明电解质溶液.②写出电极反应式.
电极电极材料电极反应式
负极
正极
(3)氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置,是一种具有应用前景的绿色电源.图2为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示回答下列问题:

①该燃料电池的负极是a(写a或b).
②O2 (写化学式)发生还原反应.
③燃料电池中是将化学能转化为电能,总反应式是2H2+O2=2H2O.
(4)锌锰干电池是最早使用的化学电池,其基本构造如图3所示.锌锰干电池的负极是锌,电路中每通过0.4mole-,负极质量减少13g;工作时NH4+离子在正极放电产生两种气体,其中一种气体分子是含10e-的微粒,正极的电极反应式是2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑.

分析 (1)①原电池反应必须是自发进行的放热的氧化还原反应;
(2)根据反应议程式:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2原电池电池反应中,失电子化合价升高的金属作负极,所以铜作负极,得电子化合价降低的电解质为该原电池中电解质,氯化铁溶液作为电解质溶液;设计原电池为:;负极上失电子发生氧化反应,电极反应式为:Cu-2e-=Cu2+;碳作为正极铁离子在表面,得电子发生还原反应,电极反应式为:2Fe3++2e-=2Fe2+
(3)①负极氢气发生氧化反应;②正极发生还原反应,正极通的是氧气;③燃料电池中是将化学能转化为电能,总反应式是2H2+O2=2H2O;
(4)锌锰干电池的负极上Zn失去电子,负极消耗1mol时转移2mol电子,NH4+离子在正极放电产生2种气体,其中一种气体分子是含10e-的微粒为氨气,另一种为氢气.

解答 解:(1)①原电池反应必须是自发进行的放热的氧化还原反应,(A)反应中没有电子转移,不属于氧化还原反应,属于复分解反应,所以不能设计成原电池,(B)反应中Fe元素化合价由+3价变为+2价、Cu元素化合价由0价变为+2价,所以该反应有电子转移,属于氧化还原反应,且能自发进行、放热,所以能设计成原电池,故答案为:B;
(2)根据反应方程式:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,构成的原电池电池反应中,失电子化合价升高的金属作负极,所以铜作负极,得电子化合价降低的电解质为该原电池中电解质,氯化铁溶液作为电解质溶液;设计原电池为:;负极上失电子发生氧化反应,电极反应式为:Cu-2e-=Cu2+;碳作为正极铁离子在表面,得电子发生还原反应,电极反应式为:2Fe3++2e-=2Fe2+;②正极上铁离子得电子发生还原反应,电极反应式为2Fe3++2e-=2Fe2+,负极上Cu失电子发生氧化反应,电极反应式为Cu-2e-=Cu2+,故答案为:

电极电极材料电极反应式
负极Cu Cu-2e-=Cu2+
正极2Fe3++2e-=2Fe2+
(3)①负极氢气发生氧化反应;②正极发生还原反应,正极通的是氧气;③燃料电池中是将化学能转化为电能,总反应式是2H2+O2=2H2O;
 故答案为:a,O2,化学,电,2H2+O2=2H2O;    
(4)锌锰干电池的负极上Zn失去电子,负极反应为Zn-2e-═Zn2+,负极消耗1mol时转移2mol电子,每通过0.4mole-,负极质量减少0.2mol×65g/mol=13.0g,由NH4+离子在正极放电产生2种气体,其中一种气体分子是含10e-的微粒为氨气,另一种为氢气,正极反应为2NH4++2e-═2NH3↑+H2↑,
故答案为:锌;13.0;2NH4++2e-═2NH3↑+H2↑.

点评 本题考查较为综合,涉及氧化还原反应及实验设计原电池、原电池的工作原理和电极反应式的书写以及相关计算,明确原电池的工作原理和电极反应式的书写的方法,题目难度中等.

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11.已知:氧化亚铜不溶于水和有机溶剂,但可溶于稀盐酸、稀硫酸并生成+2价铜盐和铜单质.氧化亚铜在干燥的空气中稳定,但在潮湿空气中被缓慢氧化为氧化铜.实验室用葡萄糖还原新制氢氧化铜制备氧化亚铜时,可能会有少量氧化铜生成.某校化学兴趣小组对氧化亚铜进行如下实验探究:
Ⅰ.用还原法制备氧化亚铜.
(1)用葡萄糖还原新制氢氧化铜悬浊液制取氧化亚铜时,实验现象是加热后沉淀由蓝色变红色.
(2)该小组同学用此法制取并分离处氧化亚铜固体,实验中用到的比例仪器除试管,胶头滴管、酒精灯、烧杯外,还有漏斗、玻璃棒.
Ⅱ.检验样品中是否含有氧化铜.
(3)该小组同学将制得的氧化亚铜样品溶于足量稀硫酸.甲同学认为若溶液变为蓝色,则说明样品中含所有氧化铜杂质.乙同学认为此推论不合理,原因是(用化学方程式表示)Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O.
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