有A.B两位学生均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序.并探究产物的有关性质.分别设计了如图所示的原电池.请完成下列问题:(1)①负极材料:A池 .B池 .②电极反应式:A池:正极: .负极: B池:正极: .负极: (2)B池总反应的离子方程式为 . 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

有A、B两位学生均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序，并探究产物的有关性质，分别设计了如图所示的原电池，请完成下列问题：

(1)①负极材料：
A池________，B池________。
②电极反应式：
A池：正极：________，负极：________
B池：正极：________，负极：________
(2)B池总反应的离子方程式为_________________________________。

(1)①Mg　Al　②2H^＋＋2e^－=H₂↑　Mg－2e^－=Mg²^＋　6H₂O＋6e^－=6OH^－＋3H₂↑　2Al＋8OH^－－6e^－=2AlO₂^—＋4H₂O
(2)2Al＋2OH^－＋2H₂O=2AlO₂^—＋3H₂↑

解析

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科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空。如图1所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在两极上分别通入CH₄和空气，其中固体电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂固体，它在高温下能传导阳极生成的O²^－离子(O₂＋4e^－―→2O²^－)。

(1)c电极的名称为       ，d电极上的电极反应式为                        。
(2)如图2所示用惰性电极电解100 mL 0.5 mol·L^－1CuSO₄溶液，a电极上的电极反应式为                                       ，若a电极产生56 mL(标准状况)气体，则所得溶液的pH＝       (不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入       (填序号)。
a．CuO           b．Cu(OH)₂
c．CuCO₃         d．Cu₂(OH)₂CO₃

Ⅰ．二氧化氯（ClO₂）是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为－59℃，沸点为11.0℃，易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO₃和草酸（H₂C₂O₄）在60℃时反应制得。某学生拟用下图所示装置模拟工业制取并收集ClO₂。

（1）A必须添加温度控制装置，除酒精灯、温度计外，还需要的玻璃仪器有          。
（2）反应后在装置C中可得NaClO₂溶液。已知在温度低于38℃时NaClO₂饱和溶液中析出晶体是NaClO₂·3H₂O，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO₂。根据上右图所示的NaClO₂的溶解度曲线，请补充从NaClO₂溶液中制得NaClO₂晶体的操作步骤： ① 蒸发结晶；②            ；③ 洗涤；④ 干燥。
（3）ClO₂很不稳定，需随用随制，用水吸收得到ClO₂溶液。为测定所得溶液中ClO₂的浓度，进行了下列实验：① 准确量取ClO₂溶液V₁mL加入到锥形瓶中，加适量蒸馏水稀释，调节试样的pH≤2.0。② 加入足量的KI晶体，静置片刻。此时发生反应的离子方程式为：             ；③ 加入淀粉指示剂，用c mol/L Na₂S₂O₃溶液滴定，至终点时消耗Na₂S₂O₃溶液V₂mL。则原ClO₂溶液的浓度为         mol／L（用含字母的代数式表示）。（已知2 Na₂S₂O₃+I₂= Na₂S₄O₆+2NaI）
Ⅱ．将由Na⁺、Ba²⁺、Cu²⁺、SO₄²^－、Cl^－组合形成的三种强电解质溶液，分别装入下图装置
中的甲、乙、丙三个烧杯中进行电解，电极均为石墨电极。

接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加。常温下各烧杯中溶液pH与电解时间t的关系如右上图（忽略因气体溶解带来的影响）。据此回答下列问题：
（1）写出乙烧杯中发生反应的化学方程式                                      ；
（2）电极f上发生的电极反应为                             ；
（3）若经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质量增加了8g，要使丙烧杯中溶液恢复到原来的状态，应进行的操作是                                   。

某课外活动小组设计了如图所示的装置，调节滑动变阻器控制电流强度适中的情况下用其进行缓慢电解NaCl溶液及相关实验(此时，打开止水夹a，关闭止水夹b)。由于粗心，实验并未达到预期目的，但也看到了很令人高兴的现象。(阳离子交换膜只允许阳离子和水通过)

请帮助他们分析并回答下列问题：
(1)写出B装置中的电极反应：
阴极：________；阳极：________。
(2)观察到A装置中的现象是：①________；②________；③________。
(3)当观察到A装置中的现象后，他们关闭止水夹a，打开止水夹b。再观察C装置，若无现象，请说明理由；若有现象，请写出有关反应的化学方程式(是离子反应的写离子方程式)：____________________________________。
(4)若想达到电解NaCl溶液的目的，应如何改进装置，请提出你的意见：
__________________________________________________________________。

太阳能电池可用做电解的电源(如图)。

(1)若c、d均为惰性电极，电解质溶液为硫酸铜溶液，电解过程中，c极先无气体产生，后又生成气体，则c极为________极，在电解过程中，溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)，停止电解后，为使溶液恢复至原溶液应加入适量的________。
(2)若c、d均为铜电极，电解质溶液为氯化钠溶液，则电解时，溶液中氯离子的物质的量将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若用石墨、铁作电极材料，可组装成一个简易污水处理装置。其原理是：加入试剂调节污水的pH在5.0～6.0之间。接通电源后，阴极产生的气体将污物带到水面形成浮渣而刮去，起到浮选净化作用；阳极产生的有色沉淀具有吸附性，吸附污物而沉积，起到凝聚净化作用。该装置中，阴极的电极反应式为__________________________；阳极区生成的有色沉淀是________。

如下图所示，可形成氢氧燃料电池。通常氢氧燃料电池有酸式(当电解质溶液为硫酸时)和碱式〔当电解质溶液为NaOH(aq)或KOH(aq)时〕两种。试回答下列问题：

(1)酸式电池的电极反应：负极_______________，正极______________；电池总反应：________________；
电解质溶液pH的变化________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)碱式电池的电极反应：负极_________________，正极_________________；电池总反应：______________；电解质溶液pH的变化________(填“变大”“变小”或“不变”)。

【实验目的】利用所学知识，设计电池装置。
【实验用品】电极：镁条、铜片、铁片等。
【电解质】果汁（橙汁、苹果汁、柠檬汁等）。
【其他】导线、金属夹、发光二极管、500 mL烧杯。
【实验方案】①Cu—Mg原电池，电解质溶液为橙汁；
②Cu—Fe原电池，电解质溶液为苹果汁；
③Fe—Mg原电池，电解质溶液为柠檬汁。

【实验操作】用导线分别将三种方案中的金属片连接到金属夹上，分别将金属片两两插入到盛有果汁的三个500 mL的烧杯中，用发光二极管两端分别接触三种方案中金属活动性不同的金属夹。观察现象，连接方式如图所示。
【实验现象】三种方案中发光二极管均发光。
【实验结论】原电池把化学能转变为电能。
回答问题：
（1）连接装置时活泼金属接二极管的________极上，较不活泼金属接二极管的________极上。
（2）在方案①②中铜作电极情况__________________________。
（3）在方案①③中镁作电极情况__________________________。
（4）在方案②③中铁作电极情况__________________________。
（5）在方案③中负极反应为______，正极反应为________，总方程式为__________________________________________________________。

如图甲、乙是电化学实验装置。

(1)若甲、乙两烧杯中均盛有饱和NaCl溶液。
①甲中石墨棒上的电极反应式为                                   ；
②乙中总反应的离子方程式为                                     ；
③将湿润的淀粉-KI试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的Cl₂氧化了生成的I₂。若反应中Cl₂和I₂的物质的量之比为5∶1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为：                                   ；
(2)若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO₄溶液。
①甲中铁棒上的电极反应式为：                                  ；
②如果起始时乙中盛有200 mL pH = 5的CuSO₄溶液(25 ℃)，一段时间后溶液的pH变为1，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入       (填写物质的化学式)    g。

如下图所示，用铅蓄电池电解100 g 10.0%的硫酸钠溶液，经过一段时间后，测得溶液质量变为95.5 g。下列说法正确的是（）

A．电路中转移0.25 mol电子

B．铅蓄电池中消耗0.5 mol H₂SO₄

C．铅蓄电池的负极反应式为：PbSO₄＋2H₂O－2e^－=PbO₂＋4H^＋＋SO

D．Fe电极发生的电极反应为Fe－2e^－=Fe²^＋

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