题目内容

3．如图甲是常见原电池装置，电流表G发生偏转：

（1）若两个电极分别是Zn、Cu，电解质溶液是稀硫酸，正极的电极反应式为2H++2e-=H2↑；如果把电解质溶液换成硫酸铜溶液，则正极的电极反应式为Cu2++2e-=Cu．
（2）若总反应是2FeCl3+Fe═3FeCl2，则可以做负极材料的是Fe，负极上发生的电极反应是Fe-2e-=Fe2+．
（3）若电解质溶液是稀硫酸，Mg、Al两种金属做电极，则Mg电极的电极反应式为Mg-2e-=Mg2+若电解质溶液换作稀氢氧化钠溶液，Mg、Al两金属做电极，则Mg是正极（填“正极”或“负极”）．
（4）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置．图乙为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定．请回答下列问题：
负极反应式为2H2-4e-+4OH-=4H2O，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-
若把碱式（KOH溶液）改为酸式（稀H2SO4溶液），负极反应式为H2-2e-=2H+，正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O．

分析 （1）铜锌原电池中，活泼金属作负极，在正极上有气体生成；若电解质为硫酸铜溶液，则在正极上析出铜；
（2）根据反应“2FeCl3+Fe=3FeCl2”可知，反应中铁失电子而被氧化，应为原电池负极，Fe3+在正极得到电子而被还原，电解质溶液为FeCl3，依次分析解答；
（3）Mg、Al两种金属做电极，若电解质溶液是稀硫酸，Mg失电子是负极；若电解质溶液换作稀氢氧化钠溶液，Al失电子是负极；
（4）碱性溶液中负极反应为2H2-4e-+4OH-=4H2O，正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，电池总反应都为2H2+O2=2H2O；把KOH改为稀H2SO4作电解质，溶液中不可能生成OH-，故负极反应为H2-2e-=2H+，正极反应为O2+4H++4e-=2H2O，以此解答该题．

解答 解：（1）将Zn棒和Cu棒用导线连接后，若电解质溶液为稀硫酸，则锌为负极，铜为正极，负极反应为Zn-2e-=Zn2+，正极反应为：2H++2e-=H2↑，在正极上有气体生成；将Zn棒和Cu棒用导线连接后，若电解质为硫酸铜溶液，则在正极上析出铜，锌为负极，负极反应为Zn-2e-=Zn2+，正极反应为Cu2++2e-=Cu，
故答案为：2H++2e-=H2↑；Cu2++2e-=Cu；
（2）由反应“2FeCl3+Fe=3FeCl2”可知，反应中铁失电子而被氧化，应为原电池负极，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上铁离子得电子发生还原反应，其电极反应式为：负极为Cu-2e-=Cu2+，正极为2Fe3++2e-=2Fe2+，
故答案为：Fe；Fe-2e-=Fe2+；
（3）Mg、Al两种金属做电极，若电解质溶液是稀硫酸，Mg失电子是负极，电极反应式为：Mg-2e-=Mg2+；若电解质溶液换作稀氢氧化钠溶液，Al失电子是负极，Mg为正极，正反应的离子方程式为：2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑，
故答案为：Mg-2e-=Mg2+；正极；
（4）碱性溶液中负极反应为2H2-4e-+4OH-=4H2O，正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，电池总反应都为2H2+O2=2H2O，溶液体积增大，OH-浓度减小，则pH减小，
故答案为：2H2-4e-+4OH-=4H2O；O2+4e-+2H2O=4OH-；
如把KOH改为用稀H2SO4作电解质溶液，则负极的电极方程式为：H2-2e-=2H+，正极：O2+4H++4e-=2H2O；
故答案为：H2-2e-=2H+；O2+4H++4e-=2H2O．

点评 本题考查原电池的设计及原电池的工作原理、电极反应式书写，题目难度不大，利用基础知识可以解答．

练习册系列答案
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13．下列说法正确的是（　　）
A．ⅠA族元素的金属性比ⅡA族元素的金属性强
B．ⅥA族元素的氢化物中，稳定性最好的其沸点也最高
C．同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强
D．短周期中次外层电子数是最外层电子数2倍的元素一定是非金属元素
14．在元素周期表中位于金属元素和非金属元素交界处最容易找到的材料是（　　）
A．制催化剂的材料B．半导体材料
C．制农药的材料D．耐高温、耐腐蚀的合金材料
11．下列排列顺序正确的是（　　）
①热稳定性：H2O＞HF＞H2S
②原子半径：Na＞Mg＞O
③酸性：H3PO4＞H2SO4＞HClO4
④离子半径：r（Na）＜r（Cl）＜r（S）．
A．①③B．②④C．①④D．②③
18．已知反应A+B=C+D的能量变化如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．该反应反应物A的能量大于生成物D的能量
B．该反应为吸热反应
C．反应物的总能量高于生成物的总能量
D．该反应只有在加热条件下才能进行
8．化学已经渗透到人类生活的各个方面，下列说法正确的是（　　）
A．高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”
B．氮的固定只有在高温、高压、催化剂的条件下才能实现
C．服用铬含量超标的药用胶囊会对人体健康不会造成危害
D．高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效、多功能水处理剂，既能杀菌消毒又能净水
15．反应4A（s）+3B（g）=2C（g）+D（g），经2min后，B的浓度减少了0.6mol/L．下列反应速率的表示正确的是（　　）
A．用A表示的反应速率是0.4 mol/（L•min）
B．用B表示的反应速率是0.3 mol/（L•min）
C．2 min末时的反应速率，用B表示是0.3 mol/（L•min）
D．用D表示的反应速率为0.1 mol/L
5．四氯化锡（SnCl4）在电子、化工等领域有重要用途．某兴趣小组拟用Sn和Cl2反应制备SnCl4．
Ⅰ【查阅资料】
ⅰ．Sn的熔点为231℃，沸点为2260℃．
ⅱ．SnCl4在常温下为无色液体，沸点为114℃，极易水解，有弱氧化性，不能氧化I-和Fe2+．
Ⅱ【制备产品】
实验装置如图所示（省略夹持装置）：
实验步骤：
ⅰ．检查装置的气密性．通入干燥的N2，排尽装置中的空气．
ⅱ．通入干燥的Cl2，加热，待Sn完全反应后，停止加热，改通N2．
ⅲ．待装置冷却到室温，取下收集瓶，密封备用．
请回答以下问题：
（1）Cl2可由MnO2与浓HCl混合加热制取，其化学方程式是MnO2+4HCl（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl2+Cl2↑+2H2O．
（2）仪器a的名称是冷凝管，冷却水入口是H（选填H或K）；无水CaCl2的作用是防止水蒸气进入收集瓶使产物水解．
Ⅲ【探究与反思】
ⅰ．该小组讨论认为，本实验装置不完善，需要在仪器b后添加尾气吸收装置．
ⅱ．该小组讨论认为，产品中可能溶有Cl2．为验证此推测，取少量产品溶于盐酸中，分别进行了以下实验，请选取下列试剂完成实验2和3．
限选试剂：FeCl2溶液、CCl4、NaBr溶液、KI溶液、KSCN溶液、AgNO3溶液、淀粉溶液
实验内容实验现象结论
实验1：滴入KI溶液，再加淀粉溶液溶液最终变为蓝色产品中含有Cl2
实验2：①②
实验3：③④
6．自来水管道经历了从铸铁管→镀锌管→PVC管→PPR热熔管等阶段，铸铁管、镀锌管被弃用的原因之一，可以用原电池原理来解释，示意图如图所示，下列有关说法不正确的是（　　）
A．如果是镀锌管，则a端为Zn，是负极，产生Zn2+，不但会造成管道锈蚀，Zn2+溶于自来水也对人体有害
B．b端发生的电极反应为：ClO-+H2O-2e-═Cl-+2OH-
C．由于该原电池原理的存在，一定程度上减弱了自来水中余氯的杀菌消毒功能
D．从自来水厂到用户，经过该类管道的长期接触，自来水的酸碱性发生了变化

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