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D.12.96g【解答】解:由Cu2++2e﹣→Cu,Ag++e﹣→Ag知,當得電子數相等時,析出銅和銀的關系式為:Cu﹣﹣Ag.設析出銀的質量為x.Cu﹣﹣2Ag64g(108×2)g1.92gx所以x==6.48g故選B.3.(2011?福建)研究人員研制出一種鋰水電池,可作為魚雷和潛艇的儲備電源.該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料,以LiOH為電解質,使用時加入水即可放電.關于該電池的下列說法不正確的是()A.水既是氧化劑又是溶劑B.放電時正極上有氫氣生成C.放電時OH﹣向正極移動D.總反應為:2Li+2H2O=2LiOH+H2↑【解答】解:A、金屬鋰和水之間反應生成氫氧化鋰和氫氣,該反應中,水是氧化劑,在電池中還可以擔當溶劑,故A正確;B、放電時正極上是水中的氫離子得電子,所以會有氫氣生成,故B正確;C、原電池中,陰離子移向原電池的負極,即放電時OH﹣向負極移動,故C錯誤;D、鋰水電池中,自發的氧化還原反應是金屬鋰和水之間反應生成氫氧化鋰和氫氣,即總反應為:2Li+2H2O=2LiOH+H2↑,故D正確.故選C.4.(2009?廣東)下列說法正確的是()A.廢舊電池應集中回收,并填埋處理B.充電電池放電時,電能轉變為化學能C.放在冰箱中的食品保質期較長,這與溫度對應速率的影響有關D.所有燃燒反應都是放熱反應,所以不需吸收能量就可以進行【解答】解:A、廢舊電池應集中回收但不能填埋處理,因為電池里的重金屬會污染土地,人吃了這些土地里的蔬菜后,就會引發疾病,故A錯誤;B、充電電池放電時,化學能轉變為電能,故B錯誤;C、溫度降低,化學反應速率減小,則放在冰箱中的食品保質期較長,故C正確;D、有的燃燒反應是需要吸收一定熱量才可以反應的,比如碳的燃燒,故D錯誤.故選C.5.(2012?上海)如圖裝置中發生反應的離子方程式為:Zn+2H+═Zn2++H2↑,下列說法錯誤的是()A.a、b不可能是同種材料的電極B.該裝置可能是電解池,電解質溶液為稀鹽酸C.該裝置可能是原電池,電解質溶液為稀鹽酸D.該裝置可看作是銅﹣鋅原電池,電解質溶液是稀硫酸【解答】解:A.如果該裝置是電解池,如鋅作陰、陽極,電解質溶液是酸,陽極上鋅失電子,陰極上氫離子得電子,符合離子反應方程式,所以兩個電極可以相同,故A錯誤;B.該裝置可能是電解池,電解質溶液是稀鹽酸,鋅作陽極,電解時,陽極上鋅失電子,陰極上氫離子得電子,符合離子反應方程式,故B正確;C、該裝置可能是原電池,電解質溶液為稀鹽酸,鋅作負極,正極上氫離子得電子,發生的反應符合離子方程式,故C正確;D、該裝置可看作是銅﹣鋅原電池,電解質溶液是稀硫酸,負極上鋅失電子,正極氫離子得電子,符合離子方程式,故D正確.故選A.6.(2012?福建)將如圖所示實驗裝置的K閉合,下列判斷正確的是()A.Cu電極上發生還原反應B.電子沿Zn→a→b→Cu路徑流動C.片刻后甲池中c(SO42﹣)增大D.片刻后可觀察到濾紙b點變紅色【解答】解:A,Zn作原電池的負極,Cu作原電池的正極,Cu電極是發生還原反應;故A正確;B、電子流向是負極到正極,但a→b這一環節是在溶液中導電,是離子導電,電子并沒沿此路徑流動;故B錯誤;C、選項中硫酸根離子濃度基本保持不變;故C錯誤;D、選項中是濾紙a點是陰極,氫離子放電,水電離平衡破壞附近氫氧根離子濃度增大,酚酞變紅;b做陽極氫氧根離子失電子生成氧氣,附近氫離子濃度增大,故D錯誤;故選A.7.(2013?海南)如圖所示的電解池I和II中,a、b、c和d均為Pt電極.電解過程中,電極b和d上沒有氣體逸出,但質量均增大,且增重b<d.符合上述實驗結果的鹽溶液是()選項XYAMgSO4CuSO4BAgNO3Pb(NO3)2CFeSO4Al2(SO4)3DCuSO4AgNO3A.A B.B C.C D.D【解答】解:電極b、d均為陰極,在它們上面均沒有氣體逸出,但質量均增大,且增重b<d,則所電解的鹽溶液中金屬元素應該在金屬活動順序表中(H)以后,轉移相同電子時,b析出金屬質量小于d.陽離子得電子能力如圖所示:,前面的H+表示酸溶液中的H+,后面的H+表示鹽溶液中的H+.A.在金屬活動性順序表中,Mg在H之前,所以電解鎂鹽溶液時陰極上不能得到金屬單質,故A錯誤;B.由陽離子得電子能力順序表可以看出,鹽溶液中Ag+和Pb2+的得電子能力均大于H+,因此電解硝酸銀溶液時陰極b電極上生成Ag、電解硝酸鉛溶液陰極d上生成Pb,兩池中的電極上轉移的電子是相等的,設轉移2mol電子,b增重216g,d增重207g,所以質量增加b>d,故B錯誤;C.在金屬活動性順序表中,Fe、Al都在H之前,電解亞鐵鹽、鋁溶液溶液時陰極上都不能得到金屬單質,故C錯誤;D.兩池中的電極上轉移的電子是相等的,設轉移2mol電子,b增重64g,d增重216g,所以質量增加b<d,故D正確;故選D.8.(2014?新課標Ⅱ)2013年3月我國科學家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系,下列敘述錯誤的是()A.a為電池的正極B.電池充電反應為LiMn2O4═Li1﹣xMn2O4+xLiC.放電時,a極鋰的化合價發生變化D.放電時,溶液中Li+從b向a遷移【解答】解:A、鋰離子電池中,b電極為Li,放電時,Li失電子為負極,LiMn2O4得電子為正極,所以a為電池的正極,故A正確;B、充電時,Li+在陰極得電子,LiMn2O4在陽極失電子,電池充電反應為LiMn2O4=Li1﹣xMn2O4+xLi,故B正確;C、放電時,a為正極,正極上LiMn2O4中Mn元素得電子,所以鋰的化合價不變,故C錯誤;D、放電時,溶液中陽離子向正極移動,即溶液中Li+從b向a遷移,故D正確;故選C.9.(2015?上海)研究電化學腐蝕及防護的裝置如圖所示.下列有關說法錯誤的是()A.d為石墨,鐵片腐蝕加快B.d為石墨,石墨上電極反應為:O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣C.d為鋅塊,鐵片不易被腐蝕D.d為鋅塊,鐵片上電極反應為:2H++2e﹣→H2↑【解答】解:A、d為石墨,活潑金屬鐵片作負極,發生腐蝕,所以鐵片腐蝕加快,故A正確;B、海水呈中性,所以發生吸氧腐蝕,所以石墨作正極,電極反應:O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣,故B正確;C、鋅比鐵片活潑,所以腐蝕鋅,所以鐵片不易被腐蝕,故C正確;D、d為鋅塊,作為負極,因海水呈中性,所以發生吸氧腐蝕,所以鐵片上電極反應為:O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣,故D錯誤;故選D.10.(2016?新課標Ⅲ)鋅﹣空氣燃料電池可用作電動車動力電源,電池的電解質溶液為KOH溶液,反應為2Zn+O2+4OH﹣+2H2O═2Zn(OH)42﹣.下列說法正確的是()A.充電時,電解質溶液中K+向陽極移動B.充電時,電解質溶液中c(OH﹣)逐漸減小C.放電時,負極反應為:Zn+4OH﹣﹣2e﹣═Zn(OH)42﹣D.放電時,電路中通過2mol電子,消耗氧氣22.4L(標準狀況)【解答】解:A.充電時陽離子向陰極移動,故A錯誤;B.充電時,電池反應為Zn(OH)42﹣+2e﹣═Zn+4OH﹣,電解質溶液中c(OH﹣)逐漸增大,故B錯誤;C.放電時,負極反應式為Zn+4OH﹣﹣2e﹣═Zn(OH)42﹣,故C正確;D.放電時,每消耗標況下22.4L氧氣,轉移電子4mol,故D錯誤.故選C.11.(2016?上海)圖1是銅鋅原電池示意圖.圖2中,x軸表示實驗時流入正極的電子的物質的量,y軸表示()A.銅棒的質量 B.c(Zn2+) C.c(H+) D.c(SO42﹣)【解答】解:銅鋅原電池中,Zn是負極,失去電子發生氧化反應,電極反應為Zn﹣2e﹣=Zn2+,Cu是正極,氫離子得電子發生還原反應,電極反應為2H++2e﹣=H2↑,A.Cu是正極,氫離子得電子發生還原反應,Cu棒的質量不變,故A錯誤;B.由于Zn是負極,不斷發生反應Zn﹣2e﹣=Zn2+,所以溶液中c(Zn2+)增大,故B錯誤;C.由于反應不斷消耗H+,所以溶液的c(H+)逐漸降低,故C正確;D.SO42﹣不參加反應,其濃度不變,故D錯誤;故選:C.12.(2017?新課標Ⅲ)全固態鋰硫電池能量密度高、成本低,其工作原理如圖所示,其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料,電池反應為:16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8).下列說法錯誤的是()A.電池工作時,正極可發生反應:2Li2S6+2Li++2e﹣=3Li2S4B.電池工作時,外電路中流過0.02mol電子,負極材料減重0.14gC.石墨烯的作用主要是提高電極a的導電性D.電池充電時間越長,電池中的Li2S2量越多【解答】解:A.據分析可知正極可發生反應:2Li2S6+2Li++2e﹣=3Li2S4,故A正確;B.負極反應為:Li﹣e﹣=Li+,當外電路流過0.02mol電子時,消耗的鋰為0.02mol,負極減重的質量為0.02mol×7g/mol=0.14g,故B正確;C.硫作為不導電的物質,導電性非常差,而石墨烯的特性是室溫下導電最好的材料,則石墨烯的作用主要是提高電極a的導電性,故C正確;D.充電時a為陽極,與放電時的電極反應相反,則充電時間越長,電池中的Li2S2量就會越少,故D錯誤;故選D.13.(2017?浙江)銀鋅電池是一種常見化學電源,其原理反應:Zn+Ag2O+H2O═Zn(OH)2+2Ag,其工作示意圖如圖.下列說法不正確的是()A.Zn電極是負極B.Ag2O電極上發生還原反應C.Zn電極的電極反應式:Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn(OH)2D.放電前后電解質溶液的pH保持不變【解答】解:A、活潑金屬Zn為負極,故A正確;B、正極反應為Ag2O+H2O+2e﹣=2Ag+2OH﹣,發生還原反應,故B正確;C、負極反應為Zn+2OH﹣﹣2e﹣=Zn(OH)2,故C正確;D、氫氧根離子物質的量雖然不變,但水的量減少,KOH的濃度增大,pH增大,故D錯誤;故選D.二.填空題(共6小題)14.(2014春?船營區校級期末)(1)如圖所示,組成一種原電池.試回答下列問題(燈泡功率合適):①電解質溶液為稀H2SO4時上述裝置中燈泡亮,此時Al電極上發生反應的電極反應式為:2H++2e﹣=H2↑;②電解質溶液為NaOH溶液時,燈泡亮(填“亮”或“不亮”,填“亮”做a題,填“不亮”做b題).a.若燈泡亮,則Mg電極上發生的電極反應式為:6H2O+6e﹣=6OH﹣+3H2↑;Al電極上發生反應的電極反應式為:2Al﹣6e﹣+8OH﹣=2AlO2﹣+4H2O;b.若燈泡不亮,其理由為:此空不填.(2)原電池原理的應用之一是可以設計原電池.請利用反應“Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+”設制一個原電池(正極材料用碳棒)則該電池的負極材料是Cu,若導線上轉移電子1.5mol,則溶解銅的質量是48g.另外的重要應用是實驗室在用鋅與稀硫酸反應制備氫氣時,可向溶液中滴加少量硫酸銅溶液.其作用是:形成了Zn﹣Cu原電池,加快了化學反應的速率.(3)氫氧燃料電池(電解質為KOH溶液,惰性材料作電極)負極反應的電極反應式為:H2+2OH﹣﹣2e﹣=2H2O.【解答】解:(1)①該裝置為原電池,Mg易失電子作負極、Al作正極,正極上氫離子得電子發生還原反應,電極反應式為2H++2e﹣=H2↑,故答案為:2H++2e﹣=H2↑;②該裝置中,鋁能和氫氧化鈉溶液發生氧化還原反應,該裝置符合原電池構成條件,所以Mg、Al和NaOH溶液構成原電池,則燈泡亮;Al易失電子作負極,負極上電極反應式為2Al﹣6e﹣+8OH﹣=2AlO2﹣+4H2O,Mg作正極,正極上水得電子生成氫氣,正極上的電極反應為6H2O+6e﹣=6OH﹣+3H2↑;故答案為:亮;6H2O+6e﹣=6OH﹣+3H2↑;2Al﹣6e﹣+8OH﹣=2AlO2﹣+4H2O;(2)根據電池反應式知,Cu元素化合價由0價變為+2價、Fe元素化合價由+3價變為+2價,所以Cu作負極、石墨作正極,電解質為可溶性的鐵鹽,負極上Cu失電子發生氧化反應,電極反應式為Cu﹣2e﹣=Cu2+,正極上鐵離子得電子發生還原反應,電極反應式為Fe3++e﹣=Fe2+;根據Cu﹣2e﹣=Cu2+知,導線上轉移電子1.5mol,則溶解m(Cu)==48g,Zn和銅離子發生置換反應生成Cu,Zn、Cu和硫酸構成原電池,Zn易失電子作負極、Cu作正極,從而加速Zn的腐蝕,故答案為:Cu;48g;形成了Zn﹣Cu原電池,加快了化學反應的速率;(3)堿性條件下,負極上氫氣失電子生成水,負極的電極方程式為H2+2OH﹣﹣2e﹣=2H2O,故答案為:H2+2OH﹣﹣2e﹣=2H2O.15.(2014秋?鄧州市校級月考)鉛蓄電池是典型的可充型電池,電池總反應式為:Pb+PbO2+4H++2SO42﹣2PbSO4+2H2O請回答下列問題(不考慮氫、氧的氧化還原):(1)放電時:正極的電極反應式是PbO2+2e﹣+4H++SO42﹣=PbSO4+2H2O;電解液中H2SO4的濃度將變小;當外電路通過1mol電子時,理論上負極板的質量增加48g.(2)在完全放電耗盡PbO2和Pb時,若按圖連接,電解一段時間后,則在A電極上生成Pb,電極反應:PbSO4+2e﹣=Pb+SO42﹣,B電極上生成PbO2,電極反應PbSO4+2H2O﹣2e﹣=PbO2+4H++SO42﹣,此時鉛蓄電池的正負極的極性將對換.【解答】解:(1)電池總反應式為:Pb+PbO2+4H++2SO42﹣2PbSO4+2H2O,寫出電極反應為:負極電解反應:Pb﹣2e﹣+SO42﹣=PbSO4,正極電極反應:PbO2+2e﹣+4H++2SO42﹣=PbSO4+2H2O,放電時:正極的電極反應式是PbO2+2e﹣+4H++2SO42﹣=PbSO4+2H2O;電解液中H2SO4的濃度將減少;當外電路通過1mol電子時,依據電子守恒計算理論上負極板的質量增加0.5mol×303g/mol﹣0.5mol×207g/mol=48g,故答案為:PbO2+2e﹣+4H++2SO42﹣=PbSO4+2H2O;小;48;(2)在完全放電耗盡PbO2和Pb時,電極上析出的是PbSO4,若按題右圖連接B為陽極應是失去電子發生氧化反應,A為陰極是得到電子發生還原反應,實質是電解反應,B電極上發生反應為:PbSO4+2H2O﹣2e﹣=PbO2+4H++2SO42﹣,A電極發生反應為:PbSO4=Pb﹣2e﹣+SO42﹣,所以A電極上生成Pb;此時鉛蓄電池的正負極的極性將對換;故答案為:Pb;PbSO4+2e﹣=Pb+SO42﹣;PbO2;PbSO4+2H2O﹣2e﹣=PbO2+4H++SO42﹣;對換.16.(2011?濰坊一模)甲烷作為一種新能源在化學領域應用廣泛,請回答下列問題:(1)高爐冶鐵過程中,甲烷在催化反應室中產生水煤氣(CO和H2)還原氧化鐵,有關反應為:CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)△H=260kJ?mol﹣1已知:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=﹣566kJ?mol﹣1則CH4與O2反應生成CO和H2的熱化學方程式為:2CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g)△H=﹣46kJ?mol﹣1.(2)如圖所示,裝置Ⅰ為甲烷燃料電池(電解質溶液為KOH溶液),通過裝置Ⅱ實現鐵棒上鍍銅.①a處應通入CH4(填“CH4”或“O2”),a處電極上發生的電極反應式是CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O;②電鍍結束后,裝置Ⅰ中溶液的pH變小(填寫“變大”“變小”或“不變”,下同),裝置Ⅱ中Cu2+的物質的量濃度不變;③電鍍結束后,裝置Ⅰ溶液中的陰離子除了OH﹣以外還含有CO32﹣(忽略水解);④在此過程中若完全反應,裝置Ⅱ中陰極質量變化12.8g,則裝置Ⅰ中理論上消耗甲烷1.12L(標準狀況下).【解答】解:(1)CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)△H=260kJ?mol﹣1①2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=﹣566kJ?mol﹣1②,將方程式2①+②得2CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g)△H=﹣46kJ?mol﹣1,故答案為:2CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g)△H=﹣46kJ?mol﹣1;(2)①II中首先鍍銅,則Cu作陽極、Fe作陰極,I中a處電極為負極、b處電極為正極,負極上通入燃料、正極上通入氧化劑,所以a處通入的氣體是甲烷;甲烷失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水,電極反應為CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O,故答案為:CH4;CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O;②根據I中電池反應為CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,KOH參加反應導致溶液中KOH濃度降低,則溶液的pH減小;II中發生電鍍,陽極上溶解的銅質量等于陰極上析出銅的質量,則溶液中銅離子濃度不變,故答案為:變小;不變;③I中負極反應為CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O,所以還有碳酸根離子生成,故答案為:CO32﹣;④串聯電路中轉移電子相等,所以消耗甲烷的體積==1.12L,故答案為:1.12.17.(2013春?昆明校級期末)現有如下兩個反應:A、2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2OB、CH4+2O2═CO2+2H2O(1)根據反應的本質,兩個反應都為放熱反應(放熱或吸熱),判斷兩個反應能否設計為原電池?(能或不能)A不能B能(2)如果不能,說明其理由A的反應為非氧化還原反應,無電子轉移(3)如果能,最好應選擇NaOH電解質溶液(NaOH或H2SO4).則負極電極反應式:CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O正極電極反應式:2O2+8e﹣+4H2O═8OH﹣.【解答】解:(1)中和反應、物質的燃燒反應均是放熱反應,A不是自發的氧化還原反應不能設計成原電池,B是自發的氧化還原反應能設計成原電池,故答案為:放熱;不能;能;(2)A的反應為復分解反應,屬于非氧化還原反應,無電子轉移,只有自發的氧化還原反應能設計成原電池,故答案為:A的反應為非氧化還原反應,無電子轉移;(3)甲烷燃料電池中,負極是甲烷燃料失電子的過程,正極是氧氣得電子的過程,電極反應分別為:負極CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O,正極2O2+8e﹣+4H2O═8OH﹣,為了保證放電的充分進行,可以選擇堿來作電解質溶液,故答案為:NaOH;CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O;2O2+8e﹣+4H2O═8OH﹣.18.(2014秋?岐山縣期末)如圖是一個化學過程的示意圖.已知甲池的總反應式為:2CH3OH+3O2+4KOH═2K2CO3+6H2O(1)寫出下列電極反應式:通入CH3OH的電極的電極反應式是:CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣═6H2O+CO32﹣,B(石墨)電極的電極反應式為:4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O.(2)乙池中反應的化學方程式為4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3.(3)當乙池中A(Fe)極的質量增加5.40g時,甲池中理論上轉移電子0.05mol.【解答】解:(1)甲池能自發的進行氧化還原反應,為原電池,通入甲醇的電極是負極,電極反應式為CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣═6H2O+CO32﹣,乙池為電解池,石墨作陽極,陽極上氫氧根離子放電生成氧氣,電極反應式為4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O,故答案為:CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣═6H2O+CO32﹣;4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O;(2)乙池中陽極上氫氧根離子放電生成氧氣、陰極上銀離子放電生成銀,所以電池反應式為4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3,故答案為:4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3;(3)鐵電極上析出銀,電極反應式為Ag++e﹣=Ag,n(Ag)==0.05mol,根據銀和轉移電子之間的關系式知,轉移電子的物質的量=n(Ag)=0.05mol,串聯電路中轉移電子相等,所以甲池中理論上轉移電子0.05mol,故答案為:0.05.19.(2015春?延邊州校級期中)原電池是一種將化學能轉變為電能裝置.電子表所用的某種鈕扣電池的電極材料為Zn和Ag2O,電解質溶液為KOH,其電極反應式為:Zn+2OH﹣﹣2e﹣=ZnO+H2OAg2O+H2O+2e﹣=2Ag+2OH﹣電池的負極是Zn,正極發生的是還原反應反應(填反應類型),總反應式為Zn+Ag2O=2Ag+ZnO.【解答】解:原電池是將化學能轉化為電能的裝置,該原電池中,Zn元素化合價由0價變為+2價、Ag元素化合價由+1價變為0價,所以Zn是負極、Ag2O是正極,負極上失電子發生氧化反應、正極上得電子發生還原反應,負極電極反應式為Zn+2OH﹣﹣2e﹣=ZnO+H2O、正極電極反應式為Ag2O+H2O+2e﹣=2Ag+2OH﹣,所以電池反應式為Zn+Ag2O=2Ag+ZnO,故答案為:將化學能轉變為電能;Zn;還原反應;Zn+Ag2O=2Ag+ZnO.三.解答題(共11小題)20.(2014?玉山縣校級模擬)氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發電裝置.如圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉,吸附氣體的能力強,性質穩定.請回答:(1)氫氧燃料電池的能量轉化主要形式是化學能轉變為電能,在導線中電子流動方向為a到b(用a、b表示).(2)負極反應式為2H2+4OH﹣﹣4e﹣═4H2O.(3)電極表面鍍鉑粉的原因為增大電極單位面積吸附H2、O2的分子數,加快電極反應速率.(4)該電池工作時,H2和O2連續由外部供給,電池可連續不斷提供電能.因此,大量安全儲氫是關鍵技術之一.金屬鋰是一種重要的儲氫材料,吸氫和放氫原理如下:I.2Li+H22LiHⅡ.LiH+H2O═LiOH+H2↑①反應I中的還原劑是Li.反應Ⅱ中的氧化劑是H2O.②已知LiH固體密度為0.82g/cm3.用鎂吸收224L(標準狀況)H2,生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為8.82×10﹣4.③由②生成的LiH與H2O作用放出的H2用作電池燃料,若能量轉化率為80%,則導線中通過電子的物質的量為32mol.【解答】解:(1)該裝置是把化學物質中的能力轉化為電能,所以是化學能轉變為電能;在原電池中,負極上失電子,正極上得電子,電子的流向是從負極流向正極,所以是由a到b,故答案為:化學能轉變為電能;a到b;(2)堿性環境中,該反應中負極上氫氣失電子生成氫離子,電極反應式為H2+2OH﹣﹣2e﹣═2H2O,故答案為:2H2+4OH﹣﹣4e﹣═4H2O;(3)電極表面鍍鉑粉,增大了電極單位面積吸附H2、O2的分子數,使反應物的濃度增大,反應速率加快,故答案為:增大電極單位面積吸附H2、O2的分子數,加快電極反應速率;(4)①Li從零價升至+1價,作還原劑,H2O的H從+1降至H2中的零價,作氧化劑,故答案為:Li;H2O;②由反應I,當吸收10molH2時,則生成20molLiH,V===197.5×10﹣3L.==8.82×10﹣4,故答案為:8.82×10﹣4;③20molLiH可生成20molH2,實際參加反應的H2為20mol×80%=16mol,1molH2轉化成1molH2O,轉移2mol電子,所以16molH2可轉移32mol的電子,故答案為:32.21.(2008?棗莊一模)如圖是一個化學反應過程的示意圖.已知甲池的總反應式為:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O(1)請回答圖中甲、乙兩池的名稱.甲電池是原電池(化學能轉變為電能)裝置,乙池是電解池(電能轉變為化學能)裝置.(2)請回答下列電極的名稱:通入CH3OH的電極名稱是負極,B(石墨)電極的名稱是陽極.(3)寫出電極反應式:通入O2的電極的電極反應式是O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣.A(Fe)電極的電極反應式為4Ag++4e﹣=4Ag,(4)乙池中反應的化學方程式為4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3.(5)當乙池中A(Fe)極的質量增加5.40g時,甲池中理論上消耗O2280mL(標準狀況下)【解答】解:(1)根據反應方程式知,甲裝置是一個燃料電池,所以甲是把化學能轉變為電能的裝置,是原電池;乙有外加電源,所以是電解池.故答案為:原電池(化學能轉變為電能);電解池(電能轉變為化學能)(2)根據2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O知,CH3OH發生氧化反應,所以該電極是負極,O2發生還原反應,所以該電極是正極;石墨與原電池的正極相連,所以石墨電極是陽極.故答案為:負極;陽極(3)根據2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O知,CH3OH發生氧化反應,所以該電極是負極,O2得電子和水反應生成氫氧根離子,發生還原反應,所以該電極是正極;石墨與原電池的正極相連,所以石墨電極是陽極該電極上發生氧化反應;鐵電極是陰極,該電極上銀離子得電子發生還原反應.故答案為:O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣4Ag++4e﹣=4Ag(4)乙池中離子放電順序為:陽離子Ag+>H+,陰離子OH﹣>NO3﹣,故答案為:4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3(5)根據得失電子數相等,氧氣與銀的關系式為:O2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣4Ag22.4L(4×108)g280mL5.40g故答案為28022.(2010春?保定期末)由銅片、鋅片和100mL稀硫酸溶液組成的原電池中,當銅片上產生2.24L(標準狀況)氣體時,此時溶液中硫酸的物質的量濃度為1mol/L,試計算:(1)鋅片質量減輕了多少克?(2)原稀硫酸溶液的物質的量濃度是多少?【解答】解:(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑65g22.4L6.5g2.24L故答案為:6.5g(2)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑1mol22.4L0.1mol2.24L所以反應的稀硫酸的物質的量為0.1mol;未反應的稀硫酸的物質的量為1mol/L×0.1L=0.1mol;原溶液中稀硫酸的物質的量為0.1mol+0.1mol=0.2mol所以原溶液中稀硫酸的物質的量濃度C==2mol/L故答案為2mol/L.23.(2013春?沂水縣校級期中)由等質量的Zn片、Cu片和稀H2SO4組成的原電池,工作一段時間后,鋅片的質量減少了6.5g.(1)原電池的正極反應式是2H++2e﹣=H2↑;(2)反應中生成氫氣的體積是2.24L;(標準狀況);(3)若將電解質溶液改為CuSO4溶液,也輸出相同電量時,兩極的質量差是12.9g.【解答】解:(1)銅和稀硫酸構成原電池時,鋅易失電子而作負極,銅作正極,正極上氫離子得電子生成氫氣,電極反應式為:2H++2e﹣=H2↑,故答案為:2H++2e﹣=H2↑;(2)根據轉移電子相等得生成氫氣體積==2.24L,故答案為:2.24L;(3)電解硫酸銅溶液時,根據轉移電子相等得析出銅的質量==6.4g,兩個電極的差為減少的鋅的質量與析出銅質量的和,所以兩個電極的質量差=6.5g+6.4g=12.9g,故答案為:12.9g.24.(2015秋?西寧校級期末)(1)下列裝置屬于原電池的是⑤;(2)在選出的原電池中,Fe是負極,發生氧化反應,Cu是正極,該極的現象有氣泡產生;(3)此原電池反應的化學方程式為Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑.【解答】解:(1)①中沒有兩個活潑性不同的電極,所以不能構成原電池,故錯誤;②沒有構成閉合回路,所以不能構成原電池,故錯誤;③酒精為非電解質溶液,所以不能構成原電池,故錯誤;④電極材料相同,所以不能構成原電池,故錯誤;⑤符合原電池的構成條件,所以能構成原電池,故正確;故選⑤;(2)該裝置中,鐵易失電子而作負極,銅作正極,負極上鐵失電子生成亞鐵離子發生氧化反應,正極上氫離子得電子發生還原反應而生成氫氣,所以有氣泡生成,故答案為:Fe;氧化;Cu;有氣泡產生;(3)該原電池中,鐵失電子生成亞鐵離子,正極上氫離子得電子生成氫氣,所以電池反應式為:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,故答案為:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑.25.(2016秋?吉林校級月考)鉛蓄電池是化學電源,其電極材料分別是Pb和PbO2,電解質溶液為稀硫酸,工作時該電池的總反應式為Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O.試根據上述情況判斷:(1)蓄電池的負極材料是Pb.(2)工作時,正極反應為PbO2+2e﹣+4H++SO42﹣=PbSO4+2H2O.(3)工作時,電解質溶液的酸性減小(填“增大”“減小”或“不變”).(4)工作時,電解質溶液中陰離子移向負極.(5)電流方向從正極流向負極.【解答】解:(1)根據電池反應式知,Pb元素化合價由0價、+4價變為+2價,失電子化合價升高的金屬為負極,則Pb為負極,故答案為:Pb;(2)放電時,正極上PbO2得電子和H2SO4反應生成PbSO4,電極反應式為PbO2+2e﹣+4H++SO42﹣=PbSO4+2H2O,故答案為:PbO2+2e﹣+4H++SO42﹣=PbSO4+2H2O;(3)放電時,H2SO4參加反應導致溶液中c(H+)降低,則溶液pH增大、酸性減小,故答案為:減小;(4)放電時,電解質溶液中陽離子向正極移動、陰離子向負極移動,故答案為:負;(5)電流從正極PbO2沿導線流向負極Pb,故答案為:正;負.27.(2016春?大豐市校級期中)銅鋅原電池(如圖)工作時,回答下列問題:(1)Zn(選填“Zn”或“Cu”)為原電池負極.(2)在外電路中,電子從Zn(選填“Zn”或“Cu”,下同)極流向Cu極.(3)正極反應式為Cu2++2e﹣═Cu(4)電池反應的離子方程式為Zn+Cu2+═Zn2++Cu(5)鹽橋中的K+移向CuSO4(選填“ZnSO4”或“CuSO4”)溶液.【解答】解:(1)活潑性強的金屬作負極,活潑性弱的作正極,則Zn為負極;故答案為:Zn;(2)外電路中電子從負極移向正極,Zn失電子為負極,Cu為正極,則電子從Zn流向銅;故答案為:Zn;Cu;(3)正極上銅離子得電子,正極上的電極反應式為:Cu2++2e﹣═Cu;故答案為:Cu2++2e﹣═Cu;(4)電池反應為Zn與銅離子的置換反應,則電池反應的離子方程式為Zn+Cu2+═Zn2++Cu;故答案為:Zn+Cu2+═Zn2++Cu;(5)溶液中陽離子向正極移動,所以鹽橋中的K+移向溶CuSO4液,故答案為:CuSO4.28.(2016春?唐山校級期中)某同學用鐵、銅作為電極,稀硫酸作為電解液組成原電池,如圖所示,完成下列空格.(1)正極是銅極(填“銅極”或“鐵極”),現象是:有氣泡產生,電極反應是:2H++2e﹣=H2↑、,發生還原反應(填“氧化”或“還原”).(2)電流從銅極經導線流到鐵極(填“銅極”或“鐵極”).(3)若反應生成的氫氣在標況下為4.48L,則反應過程中有0.4mol電子發生轉移,溶解的鐵質量為11.2g.【解答】解:(1)鐵的活潑性大于銅,所以銅是正極;正極上氫離子得電子生成氫氣,所以看到的現象是有氣泡生成,發生還原反應.故答案為:銅極;有氣泡產生;2H++2e﹣=H2↑;還原;(2)電子的流向是從負極沿導線到正極,電流的方向與電子的流向相反,故答案為:銅極;鐵極;(3)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑轉移電子56g22.4L2mol11.2g4.48L0.4mol故答案為:0.4;11.2;29.(2016春?萍鄉期末)鉛蓄電池是常用的化學電源,其電極材料分別是Pb和PbO2,電解液為稀硫酸.放電時,該電池總反應式為:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O.請根據上述情況判斷:(1)該蓄電池的負極材料是Pb,放電時發生氧化(填“氧化”或“還原”)反應.(2)該蓄電池放電時,電解質溶液的酸性減小(填“增大”、“減小”或“不變”),電解質溶液中陰離子移向負(填“正”或“負”)極.(3)已知硫酸鉛為不溶于水的白色沉淀,生成時附著在電極上.試寫出該電池放電時,正極的電極反應PbO2+SO42﹣+2e﹣+4H+═PbSO4+2H2O(用離子方程式表示).(4)氫氧燃料電池具有啟動快、效率高等優點,其能量密度高于鉛蓄電池.若電解質為KOH溶液,則氫氧燃料電池的負極反應式為2H2+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O.該電池工作時,外電路每流過1×103mole﹣,消耗標況下氧
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