某兴趣小组同学利用氧化还原反应: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.盐桥中装有饱和K2SO4溶液.回答下列问题:(1)发生氧化反应的烧杯是 .(2)外电路的电流方向为:从到 .(3)电池工作时.盐桥中的SO42-移向烧杯题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某兴趣小组同学利用氧化还原反应：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，盐桥中装有饱和K₂SO₄溶液。回答下列问题：

(1)发生氧化反应的烧杯是________(填“甲”或“乙”)。
(2)外电路的电流方向为：从________到________。(填“a”或“b”)
(3)电池工作时，盐桥中的SO₄²^—移向________(填“甲”或“乙”)烧杯。
(4)甲烧杯中发生的电极反应为______________________________。

(1)乙　(2)a　b　(3)乙
(4)MnO₄^—＋8H^＋＋5e^－=Mn²^＋＋4H₂O

解析

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（9分）（Ⅰ）下列装置能组成原电池的是_____________ （填序号）

（Ⅱ）如上图④所示，若是原电池，请回答下列问题（若不是，则不用回答）。
（1）正极材料是_______________________
（2）负极的电极反应式为________________________
（3）电池工作时总反应的离子方程式是____________________________
（4）阴离子的移动方向___________________________________
（5）导线中电子的流向________________________________

钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。请回答钢铁在腐蚀、防护过程中的有关问题。
(1)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀________________。

(2)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图。请回答：
①A电极对应的金属是________(写元素名称)，B电极的电极反应式是________________________。
②镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因
____________________________________________________

请回答氯碱工业中的如下问题：
(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k＝       (要求写出计算表达式和结果)；
(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca²^＋、Mg²^＋、Fe³^＋、SO等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na₂CO₃、②HCl(盐酸)、③BaCl₂，这3种试剂添加的合理顺序是       (填序号)；
(3)氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。

①图中X、Y分别是       、       (填化学式)，分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小                                   ；
②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应，正极：       ；负极：       ；
③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)       、       。

如图所示水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察：

(1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于________腐蚀。
(2)若试管内液面上升，则原溶液呈________性，发生________腐蚀，电极反应式为：负极：____________________，正极：____________________。
(3)若试管内液面下降，则原溶液呈________性，发生________腐蚀。电极反应式为，负极：____________________，正极：____________________。

化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
(1)下列相关说法正确的是________。
A．通过某种电池单位质量或单位体积所能输出能量的多少，可以判断该电池的优劣
B．二次电池又称充电电池或蓄电池，这类电池可无限次重复使用
C．除氢气外，甲醇、汽油、氧气等都可用作燃料电池的燃料
D．近年来，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是电池外壳的金属材料需要回收
(2)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池，其电池总反应可表示为：
2Ni(OH)₂＋Cd(OH)₂Cd＋2NiO(OH)＋2H₂O
已知Ni(OH)₂和Cd(OH)₂均难溶于水，但能溶于酸，以下说法正确的是___。
A．以上反应是可逆反应
B．反应环境为碱性
C．电池放电时Cd作负极
D．该电池是一种二次电池
(3)在宇宙飞船和其他航天器上经常使用的氢氧燃料电池是一种新型电源，其构造如图所示：a、b两个电极均由多孔的碳块组成，通入的氢气和氧气由孔隙中逸入，并在电极表面发生反应而放电。

①a电极是电源的________极；
②若该电池为飞行员提供了360kg的水，则电路中通过了________mol电子。

新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH₄和O₂，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液(滴有几滴酚酞)电解实验，如图所示。

回答下列问题：
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为________________________ 、________________________。
(2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中a电极上得到的是________；电解过程中________极(填“a”或“b”)附近会出现红色。电解氯化钠溶液的总化学方程式为________________________。将a、b两极的产物相互反应可得到“84”消毒液的有效成分NaClO，特殊情况下可用“84”消毒液吸收SO₂，反应的离子方程式为________________________。
(3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况)，且反应完全，则理论上最多能产生的氯气体积为________L(标准状况)。

为了探究原电池的工作原理，某化学学习小组设计了一组实验，其装置如下图：

回答下列问题：
（1）根据原电池原理填写下表：

装置序号	正极	负极反应式	阳离子移动方向
甲
乙
丙
丁
戊

（2）电极类型除与电极材料的性质有关外，还与________有关。
（3）根据上述电池分析，负极材料是否一定参加电极反应？_____
（填“是”“否”或“不一定”），请举例说明：__________________________________________。
（4）指出下列电池的放电过程中，电解质溶液酸碱性的变化：甲_______，丙_______，戊_______。（填酸性或碱性增强或减弱）

（1）以Al和NiO（OH）为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO（OH）转化为Ni（OH）₂该电池反应的化学方程式是________。
（2）化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化学法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解NO的原理如图所示。

①电源正极为__________（填A或B），阴极反应式为________________________。
②若电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差（Δm_左－Δm_右）为__________克。
（3）能量之间可相互转化：电解食盐水制备Cl₂是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料：ZnSO₄（aq），FeSO₄（aq），CuSO₄（aq）；铜片，铁片，锌片和导线。
①完成原电池甲的装置示意图（见图），并作相应标注，要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。

②以铜片为电极之一，CuSO₄（aq）为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极__________。
③甲乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是________，其原因是_________________________________________________________________。
④根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在所给的材料中应选__________作阳极。

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