(1)事实证明,原电池中发生的反应通常是放热反应.利用下列化学反应可以设计成原电池的是 . A.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH>0B.NaOHNaCl(aq)+H2O(l) ΔH<0C.2H2(g) +O2(g)2H2O(l) ΔH<0D.CaCO3CaCl2(aq)+H2O(l)+CO2(g) ΔH<0E.CH4(g)+2O2( 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

(1)事实证明,原电池中发生的反应通常是放热反应。利用下列化学反应可以设计成原电池的是　　　　。
A.C(s)+H₂O(g)CO(g)+H₂(g)　ΔH>0
B.NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H₂O(l)　ΔH<0
C.2H₂(g) +O₂(g)2H₂O(l)　ΔH<0
D.CaCO₃(s)+2HCl(aq)CaCl₂(aq)+H₂O(l)+CO₂(g)　ΔH<0
E.CH₄(g)+2O₂(g)CO₂(g)+2H₂O(l)　ΔH<0
(2)有A、B、C、D四种金属,将A与B用导线连接起来,浸入电解质溶液中,B不易腐蚀。将A、D分别投入等物质的量浓度的盐酸中,D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化,如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出。据此判断A、B、C、D的活动性由强到弱的顺序是　　　　。

(1)CE　(2)D>A>B>C

解析

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(10分)
（1）铅蓄电池中，作负极材料的金属在元素周期表中的位置是________________,写出其正极的电极反应式______________________________________________________；
（2）汽车尾气分析仪对 CO 的分析以燃料电池为工作原理，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇－氧化钠，其中O^２－可以在固体介质中自由移动。
下列说法错误的是___________________。

A．负极的电极反应式为：CO+O^２－―2e＝CO₂

B．工作时电极b作正极，O^２－由电极a流向电极b

C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b

D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高

（3）某新型铝—空气燃料电池，以铝为负极，在正极通入空气，若以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液，放电时正极反应都为O₂＋2H₂O＋4e^－＝4OH^－。那么若以NaOH溶液为电解质溶液，电池负极反应为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；若以NaCl溶液为电解质溶液，则总反应为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

某化学小组用下图装置电解CuCl₂溶液制少量漂白液：

（1）其阳极的反应式是：；导气管W端应与出气口连接。
（2）实验后发现阴极碳棒上除了附着有红色物质，还附着有少量白色物质。
查阅资料显示：

物质名称及化学式	氯化亚铜CuCl	碱式氯化铜Cu₂( OH)₃Cl
性质	白色固体、不溶水	绿色固体、不溶水

化学小组分析提出：①红色物质可能有、或Cu₂O、或二者都有；②白色物质为CuCl
（3）为探究阴极碳棒上附着的红色、白色物质，设计了如下实验：
取出阴极碳棒，洗涤、干燥、称其质量为W₁g ，并将其放入下图所示装置b中，

进行实验。实验中，碳棒上的白色物质完全变为红色，无水硫酸铜不变色，d中出现白色沉淀；实验结束时，继续通H₂直至碳棒冷却后，称量其质量为W₂g 。
①碳棒上的红色物质是              ，无水硫酸铜的作用是                      ；
②d中反应的离子方程式是          ；
③装置b中发生反应的化学方程式是                         。
④电解CuCl₂溶液时，阴极上产生白色物质的原因用电极反应式解释为                  。
⑤阴极上产生白色物质的物质的量是         ；若装置b冷却时不继续通H₂，则计算所得Cu⁺的产率会        （偏大、偏小、不变）。

能量之间可相互转化：
(1)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(见上图)，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______________________________。
(2)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(1)的材料中应选__________作阳极。

电解是最强有力的氧化还原手段，在化工生产中有着重要的应用。请回答下列问题：
(1)以铜为阳极，以石墨为阴极，用NaCl溶液作电解液进行电解，得到半导体材料Cu₂O和一种清洁能源，则阳极反应式为________，阴极反应式为________。
(2)某同学设计如图所示的装置探究金属的腐蚀情况。下列判断合理的是
_______(填序号)。

a．②区铜片上有气泡产生
b．③区铁片的电极反应式为2Cl^－－2e^－=Cl₂↑
c．最先观察到变成红色的区域是②区
d．②区和④区中铜片的质量均不发生变化
(3)最新研究发现，用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水的工艺具有流程简单、能耗较低等优点，其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应生成乙醇和乙酸，总反应式为2CH₃CHO＋H₂OCH₃CH₂OH＋CH₃COOH

实验室中，以一定浓度的乙醛－Na₂SO₄溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置如图所示。
①若以甲烷碱性燃料电池为直流电源，则燃料电池中b极应通入________(填化学式)，电极反应式为________。电解过程中，阴极区Na₂SO₄的物质的量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②在实际工艺处理中，阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1 m³乙醛含量为3 000 mg/L的废水，可得到乙醇________kg(计算结果保留小数点后一位)。

如图为持续电解含有一定量CaCl₂水溶液(含酚酞)的装置(以铂为电极),A为电流表。电解一段时间t₁后,将CO₂连续通入电解液中。

(1)电解时,F极发生　　　　　　反应,电极反应为　　　　　　　,E极发生　　　　　　反应,电极反应为　　　　　　　　　　　,电解总反应为　　　　　　　　　　　　。
(2)电解池中产生的现象:
①　_____________________
②　_____________________
③　_____________________

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：
(1)此原电池的正极是石墨       (填“a”或“b”)，发生       反应。
(2)电池工作时，盐桥中的SO₄^2-移向       (填“甲”或“乙”)烧杯。
(3)两烧杯中的电极反应式分别为：甲               ，乙               。
(4)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。

银器皿日久表面变黑,这是由于生成硫化银,有人设计用原电池原理加以除去,其方法是:将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中,再将变黑的银器浸入溶液中,放置一段时间,黑色会褪去而银不会损失。试回答:在原电池反应中,负极发生的反应为；正极发生的反应为；反应过程中有臭鸡蛋气味气体产生,则原电池的总反应方程式为。

海洋资源的开发与利用具有广阔的前景。海水的pH一般在7.5～8.6之间。某地海水中主要离子的含量如下表：

成分	Na^＋	K^＋	Ca²^＋	Mg²^＋	Cl^－	SO₄^2-	HCO₃^-
含量/mg·L^－1	9 360	83	200	1 100	16 000	1 200	118

（1）电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如下图所示。其中阴(阳)离子交换膜只允许阴(阳)离子通过。

①阴极的电极反应式为__________________。
②电解一段时间，阴极区会产生水垢，其成分为CaCO₃和Mg(OH)₂，写出生成CaCO₃的离子方程式______________________________________。
③淡水的出口为a、b、c中的________出口。
（2）海水中锂元素储量非常丰富，从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料，如LiFePO₄电池某电极的工作原理如下图所示：

该电池电解质为传导Li^＋的固体材料。放电时该电极是电池的________极(填“正”或“负”)，电极反应式为______________________。

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