如图装置中,小试管内为红墨水,带有支管的U形管中盛有pH=4的雨水和生铁片.经观察,装置中有如下现象:开始时插在小试管中的导管内的液面下降,一段时间后导管内的液面回升,略高于U形管中的液面.以下有关解释合理的是A．生铁片中的碳是原电池的负极,发生还原反应B．雨水酸性较强,生铁片始终发生析氢腐蚀C．墨水液面回升时,正极反应式为:O2+2H2O 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

如图装置中,小试管内为红墨水,带有支管的U形管中盛有pH=4的雨水和生铁片。经观察,装置中有如下现象:开始时插在小试管中的导管内的液面下降,一段时间后导管内的液面回升,略高于U形管中的液面。以下有关解释合理的是（）

A．生铁片中的碳是原电池的负极,发生还原反应

B．雨水酸性较强,生铁片始终发生析氢腐蚀

C．墨水液面回升时,正极反应式为:O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

D．U形管中溶液pH逐渐减小

C

本题主要考查了钢铁腐蚀中的析氢腐蚀和吸氧腐蚀。生铁片中的碳是正极,A错误;生铁片先发生析氢腐蚀,后发生吸氧腐蚀,B错误;墨水液面回升时,装置内压强减小,正极发生吸氧腐蚀,C正确;随着生铁片的腐蚀,U形管中溶液的pH变大,D错误。

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铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：
Pb＋PbO₂＋4H^＋＋2SO₄²^—

2PbSO₄＋2H₂O
请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)：
放电时：正极的电极反应式是______________________________；电解液中H₂SO₄的浓度将变________；当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加________g。

【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__________________________________________________________。

工业上利用H₂在Cl₂中燃烧，所得产物再溶于水的方法制得盐酸，流程复杂且造成能量浪费。有人设想利用原电池原理直接制备盐酸的同时，获取电能，假设这种想法可行，下列说法肯定错误的是(　　)

A．两极材料都是石墨，用稀盐酸作电解质溶液

B．通入氢气的电极为原电池的正极

C．电解质溶液中的阳离子向通入氯气的电极移动

D．通氯气的电极反应为Cl₂＋2e^－=2Cl^－

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______________________。

通过NO_x传感器可监测NO_x的含量，其工作原理示意图如下:

下列说法正确的是（）

A．NiO 电极是该电池的正极

B．Pt电极附近的pH 增大

C．NiO 电极的电极反应式：NO—2e^—+O^2—=NO₂

D．固体电解质中O^2-向正极移动

化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。
Ⅰ.氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行如图所示的实验(图中所用电极均为惰性电极)：

(1)对于氢氧燃料电池，下列表达不正确的是。

A．a电极是负极，OH^-移向负极

B．b电极的电极反应为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

C．电池总反应式为：2H₂+O₂

D．电解质溶液的pH保持不变

E.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
(2)上图装置中盛有100 mL 0.1 mol·L^-1 AgNO₃溶液，当氢氧燃料电池中消耗氢气112 mL(标准状况下)时，此时图中装置中溶液的pH=           (溶液体积变化忽略不计)。
Ⅱ.已知甲醇的燃烧热ΔH为-726.5 kJ·mol^-1，在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为                       ，正极的反应式为                              。
理想状态下，该燃料电池消耗1 mol甲醇所能产生的最大电能为702.1 kJ,则该燃料电池的理论效率为                (燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。

将洁净的金属片甲、乙、丙、丁分别放置在浸有某种盐溶液的滤纸上并压紧(如图所示)。在每次实验时,记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下表(已知构成两电极的金属其金属活泼性相差越大,电压表的读数越大:

金属	电子流动方向	电压/V
甲	甲→Cu	+0.78
乙	Cu→乙	-0.25
丙	丙→Cu	+1.35
丁	丁→Cu	+0.30

依据记录数据判断,下列结论中正确的是(　　)
A.将甲、乙形成的合金露置在空气中,甲先被腐蚀
B.金属乙能从硫酸铜溶液中置换出铜
C.在四种金属中丙的还原性最弱
D.甲、丁若形成原电池时,甲为正极

NO_x是汽车尾气中的主要污染物之一。通过NO_x传感器可监测NO_x的含量，其工作原理示意图如下。下列说法正确的是

A．Pt电极作负极，NiO电极作正极

B．Pt电极上发生的是氧化反应

C．NiO电极上发生的是还原反应

D．NiO电极的电极反应式为NO+O^2–－2e^–＝NO₂