(2008复旦)铅蓄电池放电反应Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O

下列判断正确的是

   A、PbO2是氧化剂   B、Pb是氧化剂

   C、Pb是正极     D、PbO2是负极

(2004年交大)试写出Cu2+与I-反应离子方程式。从氧化还原反应的原理和原电池的概念出发,该反应中可以充当原电池正极的物质是___________,充当负极的物质是_______________;

(2008武大)家用炒菜铁锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈斑,在此变化过程中不发生的化学反应是

A、4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3↓   B、2Fe+2H2O+O22Fe(OH)2

C、2H2O+O2+4e4OH         D、Fe-3eFe3+

(2008厦大)某学校设计了一节实验活动课,让学生从废旧干电池中回收碳棒、MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。整个实验过程如下,请回答有关问题:

(1)干电池的基本构造和工作原理。

干电池的外壳是金属锌,作负极,中心碳棒(石墨)是正极,碳棒周围由一层纸质包裹的黑色物质,这是石墨粉和二氧化锰的混合物,纸质和锌壳之间填满了糊状白色电解液,其成分是氯化铵、氯化锌和淀粉糊。

右图为干电池的基本构造图。干电池工作时负极上的电极反应式是______________。

正极上的电极反应式是__________________(已知NH4+的得电子能力大于Zn2+)。MnO2作去极剂(吸收正极放出的H2,防止产生极化现象),该反应方程式为:H2+2MnO2Mn2O3+H2O。而淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速率。

正极产生的NH3又和ZnCl2溶液作用:Zn2++4NH3[Zn(NH3)4]2+

(2)锌皮和碳棒的回收。

用钳子和剪刀剪开回收的干电池的锌铜,将锌皮和碳棒取出,并用毛刷刷干净,将电池内的黑色粉末移入小烧杯中。

(3)氯化铵、氯化锌的提取、检验和分离。

①如何从黑色粉末中提取NH4Cl和ZnCl2等晶体的混合物?写出简要的实验步骤。

②设计简单的实验证明所得晶体中含有NH4+

实验步骤:______________。实验现象:______________。有关的离子方程式:______________。

③用什么方法可将NH4Cl和ZnCl2的晶体混合物分离开?

(4)最后剩余的黑色残渣的主要成分是MnO2,还有炭黑和有机物等。可用灼烧的方法除去杂质,该实验中需要用到的主要仪器有______________。

4.原电池的应用

(1)制造各种各样的电池:

在现代生活、生产和科学技术的发展中,电池发挥着越来越重要的作用,如大至宇宙火箭、人造卫星、空间电视转播站、飞机、轮船,小至电脑、收音机、照相机、电话、助听器、电子手表、心脏起搏器等,都离不开各式各样的电池。

(2)应用于金属的防腐-电化学保护法

①外加电流的阴极保护法

金属氧化生成的电子流跟外加电流的方向是相反的。只要外加足够强的电压,金属腐蚀而产生的原电池电流就不能被输送,因而腐蚀也就不能发生。根据这种防护原理,要保护的金属是在阴极。因此,这种方法叫做外加电流的阴极保护法。例如,对钢闸门采取涂料和外加电流的联合防腐的新方法,就可以收到明显的效果。

   ②牺牲阳极的阴极保护法

牺牲阳极的阴极保护法是在要保护的钢铁设备上联结一种更易失去电子的金属或合金。如右图所示,钢闸门的保护,有的就应用这种方法。它是用一种比铁更为活泼的金属,如锌等,联结在钢闸门上。这样,当发生电化腐蚀时,被腐蚀的是那种比铁活泼的金属,而铁被保护了。通常在轮船的尾部和在船壳的水线以下部分,装上一定数量的锌决,来防止船壳等的腐蚀,就是应用的这种方法。

(3)应用原电池原理,可以加快化学反应

如纯锌与硫酸反应较慢,可以往反应体系中加入几滴CuSO4溶液,以加快反应。其原理是:Zn与CuSO4溶液反应:Zn+CuSO4Cu+ZnSO4,这样Zn与Cu在电解质溶液中组成了Cu-Zn原电池,加快了反应。请同学们思考:如何降低粗锌与硫酸的反应速率呢?

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