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文档介绍
高中化学第四章电化学基础1原电池同步检测含解析 人教版选修4
第一节 原电池 记一记 1.原电池构成“三条件”: (1)正、负两个电极。 (2)电解质溶液。 (3)形成闭合回路。 2.原电池正、负极判断“四方法”: (1)负极:①活泼性较强的金属;②电子流出的一极;③发生氧化反应的一极;④阴离子移向的一极。 (2)正极:①活泼性较弱的金属或导电的非金属(碳棒);②电子流入的一极;③发生还原反应的一极;④阳离子移向的一极。 探一探 分析如下图所示组成的双液原电池,试探究下列问题: 1.该装置中电子移动方向如何?溶液中的SO浓度如何变化? [提示] 该原电池负极是锌,正极是铜,电子由Zn极流向Cu极,盐桥中的K+向正极移动,Cl-向负极移动,从而平衡电荷,溶液中的SO浓度不变。 2.若将Zn棒和Cu棒同时浸入CuSO4溶液中,电流计偏转幅度如何变化? [提示] 若将Zn棒和Cu棒同时浸入CuSO4溶液,效率不高,电流计的指针偏转幅度变小,且电流在短时间内衰竭。 3.写出锌铜原电池中正、负极材料上发生的电极反应式。 [提示] 正极:Cu2++2e-===Cu; 负极:Zn-2e-=Zn2+。 4.原电池中盐桥的作用是什么?盐桥中离子移向何极? [提示] 盐桥的作用是①形成闭合回路;②保持电解质溶液中电荷守恒,使电极反应能持续发生。盐桥中的Cl-移向负极,K+移向正极。 - 16 - 判一判 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)原电池是将化学能转化为电能的装置。(√) (2)CaO+H2O===Ca(OH)2是放热反应,可设计成原电池。(×) (3)原电池正极发生氧化反应,负极发生还原反应。(×) (4)原电池中阴离子向正极移动,阳离子向负极移动。(×) (5)原电池中电子从负极出发沿导线移向正极,然后通过电镀妥质溶液到达负极。(×) (6)原电池中电子流向与电流方向相反。(√) (7)原电池两个电极一定是导电的金属。(×) (8)原电池可以加快某些化学反应速率。(√) (9)设计原电池,可以保护金属,减小金属的腐蚀速率。(√) (10)将又液原电池中的盐桥换为导线,导线上一定没有电流通过。(×) 练一练 1.[2019·腾冲八中高二月考]下列装置中,能构成原电池的是( ) 答案:D 2.[2019·攀枝花高二检测]如图所示是Zn和Cu组成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在读书卡上的记录如下,则卡片上描述合理的是( ) ①Cu为负极,Zn为正极 ②Cu极上有气泡产生,发生还原反应 ③SO向Cu极移动 ④若有0.5 mol电子流经导线,则可产生0.25 mol气体 ⑤正极反应式:Cu+2e-===Cu2+,发生氧化反应 ⑥电子的流向:Cu→Zn A.①②③ B.②④⑥ C.③④⑤ D.②④ - 16 - 答案:D 3.[2019·朝阳区高二调研]有a、b、c、d四个金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下: 实验装置 部分实验现象 a极质量减小;b极质量增加 b极有气体产生;c极无变化 d极溶解;c极有气体产生 电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是( ) A.a>b>c>d B.b>c>d>a C.d>a>b>c D.a>b>d>c 答案:C 4.设计原电池Zn+2Fe3+===Zn2++2Fe2+,在方框中面出能形成稳定电流的半电池形式的装置图(标出电极材料、电解质溶液) 负极:________,电极反应: ________________________________________________________________________; 正极:________,电极反应: ________________________________________________________________________。 答案: Zn Zn-2e-===Zn2+ Pt 2Fe3++2e-===2Fe2+ 知识点一 原电池的工作原理 1.(2019·辽宁部分重点高中高二联考)下列关于铜锌原电池(如图所示)的说法正确的是( ) A.Zn是负极,发生还原反应 - 16 - B.Cu是负极,发生氧化反应 C.铜片上有气体逸出 D.电子由铜片通过导线流向锌片 解析:该装置是原电池,Zn失电子发生氧化反应,作负极,A错误;Cu作正极,正极上发生还原反应,B错误;Cu作正极,H+在正极得电子发生还原反应:2H++2e-===H2↑,C正确;负极上发生失电子的氧化反应,正极上发生得电子的还原反应,该装置中Zn作负极、Cu作正极,所以电子从锌片沿导线流向铜片,D错误。 答案:C 2.某原电池装置如图所示。下列有关叙述中,正确的是( ) A.电池工作时,盐桥中的Cl-向负极移动 B.负极反应式:2H++2e-===H2↑ C.工作一段时间后,两烧杯中溶液pH均不变 D.Fe作正极,发生氧化反应 解析:根据原电池工作原理,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,盐桥的作用是构成闭合回路和平衡两烧杯中的电荷,所以Cl-向负极移动,故A正确;铁作负极,负极反应式为Fe-2e-===Fe2+,正极反应式为2H++2e-===H2↑,故B错误;左烧杯中pH基本不变,右烧杯中消耗H+,c(H+)减小,pH增大,故C错误;电池总反应式为Fe+2H+===Fe2++H2↑,铁作负极,发生氧化反应,故D错误。 答案:A 3.[2019·河南中原名校高二第二次联考]锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述中正确的是( ) A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后,甲池中的c(SO)减小 - 16 - C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加 D.阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡 解析:活泼金属锌作负极,铜作正极,铜电极上发生还原反应,故A错误;电池工作一段时间后,甲池中的c(SO)不变,故B错误;铜电极上发生电极反应Cu2++2e-===Cu,同时Zn2+通过阳离子交换膜从甲池移向乙池,由电荷守恒可知,乙池中每析出1 mol Cu,则有1 mol Zn2+从甲池移向乙池,因为M(Zn)>M(Cu),所以乙池溶液的总质量增加,故C正确;阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,阴离子不能通过阳离子交换膜,故D错误。 答案:C 知识点二 电极反应式的书写 4.实验室用铁片、铜片和AgNO3溶液组成原电池,则正极的电极反应式为( ) A.Fe-3e-===Fe3+ B.Fe-2e-===Fe2+ C.2H2O+O2+4e-===4OH- D.Ag++e-===Ag 解析:在此原电池中,铁片、铜片分别为负极和正极,总反应为Fe+2AgNO3===2Ag+Fe(NO3)2,正极的电极反应为Ag++e-===Ag,D项正确。 答案:D 5.[2019·新疆生产建设兵团第二中学高二期末考试]下列电极反应式书写正确的是( ) A.以惰性材料为电极、KOH溶液为电解质溶液的燃料电池,负极的电极反应式为H2-2e-===2H+ B.铜、锌在稀硫酸中构成原电池,正极的电极反应式为2H++2e-===H2↑ C.以铜为电极将2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+设计成原电池,正极的电极反应式为Cu-2e-===Cu2+ D.以铝、铁为电极,在氢氧化钠溶液中构成原电池,负极的电极反应式为Al-3e-===Al3+ 解析:A项,以惰性材料为电极、KOH溶液为电解质溶液的燃料电池。负极的电极反应式为H2-2e-+2OH-===2H2O,错误;B项,锌比铜活泼,铜、锌在稀硫酸中构成原电池,锌作负极,铜作正极,正极的电极反应式为2H++2e-===H2↑,正确;C项,以铜为电极将2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+设计成原电池,铜作负极,正极上铁离子得到电子,电极反应式为Fe3++e-===Fe2+,错误;D项,以铝、铁为电极,在氢氧化钠溶液中构成原电池,铝作负极,负极的电极反应式为Al-3e-+4OH-===2H2O+AlO,错误。 答案:B - 16 - 6.分析下图所示的四个原电池装置,结论正确的是( ) A.①②中Mg作负极,③④中Fe作负极 B.②中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑ C.③中Fe作电池负极 D.④中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑ 解析:①当稀硫酸是电解质溶液时,Mg作负极(活泼性Mg>Al);②当NaOH溶液是电解质溶液时,Al作负极(Mg不与NaOH溶液反应);③中Cu作负极,反应式为Cu-2e-===Cu2+,Fe作正极,因为常温下,Fe被浓硝酸钝化;④中Cu作正极,电极反应式为2H2O+O2+4e-===4OH-。 答案:B 知识点三 原电池原理的应用 7.有M、N、P、E四种金属,已知:①M+N2+===N+M2+;②M、P用导线连接后放入硫酸氢钠溶液中,M表面有大量气泡产生;③N、E用导线连接后放入E的硫酸盐溶液中,电极反应为E2++2e-===E,N-2e-===N2+。则四种金属的还原性由强到弱的顺序是( ) A.P、M、N、E B.E、N、M、P C.P、N、M、E D.E、P、M、N 解析:由①知,还原性:M>N;由②知,M为原电池正极,故还原性:P>M;由③知,N为原电池负极,故还原性:N>E。练上所述,还原性:P>M>N>E。 答案:A 8.根据如图所示的装置,可判断出下列离子方程式错误的是( ) A.2Ag(s)+Cd2+(aq)===2Ag+(aq)+Cd(s) B.Co2+(aq)+Cd(s)===Co(s)+Cd2+(aq) C.2Ag+(aq)+Cd(s)===2Ag(s)+Cd2+(aq) - 16 - D.2Ag+(aq)+Co(s)===2Ag(s)+Co2+(aq) 解析:图1原电池装置中,Cd作负极,Co作正极,自发进行的氧化还原反应是Co2+(aq)+Cd(s)===Co(s)+Cd2+(aq);图2原电池装置中,Co作负极,Ag作正极,自发进行的氧化还原反应是2Ag+(aq)+Co(s)===2Ag(s)+Co2+(aq)。金属活动性:Cd>Co>Ag,因此B、C、D项都正确。由于Cd2+不能氧化Ag,所以A项不正确。 答案:A 9.(1)我国首创以铝-空气-海水电池作能源的新型海水标志灯,以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流,只要把灯放人海水数分钟,就会发出耀眼的白光。则电池的负极材料是________,负极反应式为 ________________________________________________________________________; 正极反应式为 ________________________________________________________________________。 (2)熔盐电池具有高发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,制得萑650 ℃下工作的燃料电池,完成有关电池反应式。负极反应式为2CO+2CO-4e-===4CO2,正极反应式为 ________________________________________________________________________, 电池总反应式为 ________________________________________________________________________。 解析: (1)在铝-空气-海水电池中,Al为负极,发生氧化反应:4Al-12e-===4Al3+,空气中的氧气在正极发生还原反应:3O2+6H2O+12e-===12OH-。 (2)该熔盐燃料电池中,正极上O2得电子,和CO2反应生成CO,电极反应式为O2+2CO2+4e-===2CO;负极上燃料CO失电子,和CO反应生成CO2,电极反应式为2CO+2CO-4e-===4CO2;在得失电子相等条件下将正、负极反应式相加得电池总反应式:2CO+O2===2CO2。 答案: (1)铝 4Al-12e-===4Al3+ 3O2+6H2O+12e-===12OH-(或其他正确形式) (2)O2+2CO2+4e-===2CO 2CO+O2===2CO2 基础达标 1.铜锌原电池(如图)工作时,下列叙述正确的是( ) - 16 - A.正极反应式:Zn-2e-===Zn2+ B.电池总反应式:Zn+Cu2+===Zn2++Cu C.在外电路中,电子从正极流向负极 D.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液 解析:锌比铜活泼,锌作负极,铜作正极,正极反应式应为Cu2++2e-===Cu,故A错误;负极反应式为Zn-2e-===Zn2+,正、负两极反应式相加,得到总反应式:Zn+Cu2+===Zn2++Cu,故B正确;根据原电池工作原理,电子从负极经外电路流向正极,故C错误;根据原电池工作原理,阳离子移向正极,即盐桥中的K+移向CuSO4溶液,故D错误。 答案:B 2.下列反应不可用于设计原电池的是( ) A.NaOH+HCl===NaCl+H2O B.2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O C.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ D.4AI+3O2+6H2O===4Al(OH)3 解析:只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池。NaOH与HCl的反应为非氧化还原反应。 答案:A 3.原电池的电极反应式不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法错误的是( ) A.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池,负极反应式力Cu-2e-===Cu2+ B.由Al、Cu、稀硫酸组成的原电池,负极反应式为Al-3e-===Al3+ C.由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池,负极反应式为Al+4OH--3e-===AlO+2H2O D.由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池,负极反应式为Cu-2e-===Cu2+ 解析:铁比铜活泼,铁作自极,负极反应式为Fe-2e-===Fe2+,故A错误;铝比铜活泼,铝作负极,负极反应式为Al-3e-===AI3+,故B正确;虽然镬比铝活泼,但镁不与氢氧化钠溶液反应,因此铝作自极,负极反应式为Al+4OH--3e-===AlO+2H2O,故C正确;Al遇浓硫酸发生钝化反应,则铜作负极,负极反应式为Cu-2e-===Cu2+,故D正确。 答案:A - 16 - 4.某化学兴趣小组利用反应Zn+2FeCl3===ZnCl2+2FeCl2,设计了如图所示的原电池装置,下列说法正确的是( ) A.Zn为负极,发生还原反应 B.b电极反应式为2Fe3++2e-===2Fe2+ C.电子流动方向是a电极→FeCl3溶液→b电极 D.电池的正极材料可以选用石墨、铂电极,也可以用铜电极 解析:根据Cl-的移动方向可知,b电极为负极,a电极为正极,根椐电池反应式可知,Zn发生失电子的氧化反应,即b电极反应式为Zn-2e-===Zn2+,A、B项错误;电子流动方向是b电极→导线→a电极,C错误;正极材料的活泼性应比负极材料弱,D正确。 答案:D 5.下列有关图甲和图乙的叙述不正确的是( ) A.均发生了化学能转化为电能的过程 B.Zn和Cu既是电极材料义是反应物 C.工作过程中,电子均由Zn经导线流向Cu D.相同条件下,图乙比图甲的能量利用效率高 解析:两个装置都为原电池装置,均发生化学能转化成电能的过程,故A正确;根据原电池的工作原理,锌比铜活泼,锌作负极,铜作正极,铜本身希是反应物,故B错误;锌作负极,电子从负极经外电路流向正极,故C正确;图乙中装置产生的电流在一谩时间内变化不太,但图甲装置产生的电流在较短时间内就会衰减,故D正确。 答案:B 6.下图是某校实验小组设计的一套原电池装置,下列有关描述不正确的是( ) - 16 - A.此装置能将化学能转变为电能 B.石墨电极的反应式:O2+2H2O+4e-===4OH- C.电子由Cu电极经导线流向石墨电极 D.电池的总反应式:2Cu+O2+4HCl===2CuCl+2H2O 解析:该装置是原电池装置,可以把化学能转化为电能,A正确;石墨电板通入的是氧气,氧气发生还原反应,电解质溶液为盐酸,所以电极反应式是O2+4e-+4H+===2H2O,B错误;因为石墨电极发生还原反应,所以石墨作正极,则Cu作自极,电子由负板(Cu电极)经导线流向正极(石墨电极),C正确;该电池的正极反应是Cu失去电子生成Cu2+,所以电池的总反应式为2Cu+O2+4HCl===2CuCl2+2H2O,D正确。 答案:B 7.有A、B、C、D四种金属,当A、B组成原电池时,电子流动方向A→B;当A、D组成原电池时,A为正极;B与E构成原电池时,电极反应式为E2++2e-===E,B-2e-===B2+。则A、B、D、E金属性由强到弱的顺序为( ) A.A>B>E>D B.A>B>D>E C.D>E>A>B D.D>A>B>E 解析:原电池电子由负极流向正极,负极活泼,故活动性A>B;当A、D组成原电池时,A为正极,金属活动性为D>A;B与£构成原电池时,B失去电子,即B作负极,金属活动性为B>E,故A、B、D、E金属性由强到弱的顺序为D>A>B>E。 答案:D 8.有关下图装置的说法中正确的是( ) A.氧化剂与还原剂必须直接接触,才能发生反应 B.乙池中电极反应式为NO+4H++e-===NO2↑+2H2O C.当铜棒质量减少6.4 g时,甲池溶液质量增加6.1 g D.当铜棒质量减少6.4 g时,向乙池密封管中通入标舷状况下1.12 L O2将使气体全部溶于水 - 16 - 解析:A项,该原电池中氧化反应与还原反应是在两个不同的烧杯中完成的,因此氧化剂与还原剂没有直接接触,A项错误;B项,乙池是正极,溶液中的NO3得到电子,电极反应式为NO+2H-+e-===NO2↑+H2O,B项错误;C项,当铜棒质量减少6.4 g(即0.1 moI)时,甲池溶液中Cu2+增加0.1 mol,但由于盐桥中Cl向甲池中移动,所以溶液增加的质量大于6.4 g,C项错误;D项,当铜棒质量减少6.4 g(即0.1 mol)时,转移电子的物质的量是0.2 mol,所以根据电极反应式NO+2H++e-===NO2↑+H2O可知,生成NO2的物质的量是0.2 mol,则根据反应式4NO2+O2+2H2O===4HNO3可知需要氧气的物质的量是0.05 mol,其在标准状况下的体积是1.12 L,D项正确。 答案:D 9.原电池的应用极为广泛。利用如图所示原电池可测量空气中Cl2的含量,电解质是Ag+可以在其中自由移动的固体物质,下列分析正确的是( ) A.电流从Ag电极经外电路流向Pt电极 B.电池工作时,电解质中Ag+数目增多 C.正极反应式:Cl2+2e-===2Cl- D.空气中c(Cl2)越大,Ag极消耗速率越快 解析:电子从Ag电极(负极)经外电路流向Pt电极(正极),电流则经外电路从Pt电极流向Ag电极,故A错误;电池工作时,负极Ag失去电子变为Ag+,正极上Cl2获得电子变为Cl-,Cl-与电解质中的Ag+结合形成AgCl沉淀,因在负极生成2 mol Ag+时,正极同时生成2 mol AgCl,所以电解质中Ag+数目不变,故B错误;氯气在正极发生还原反应生成Cl-,Cl-与Ag+反应生成AgCl沉淀,电极反应式是Cl2+2e-+2Ag+===2AgCl↓,故C错误;反应原理是Ag与氯气反应,空气中c(Cl2)越是,Ag极消耗速率越快,故D正确。 答案:D 10.常温下,将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(如图甲),测得原电池的电流(I)随时间(t)的变化如图乙所示,已知O~t1 s时,原电池的负极是Al片,反应过裎中有红棕色气体产生。下列说法不正确的是( ) - 16 - A.O~t2 s时,正极的电极反应式为2H++NO-e-===NO2↑+H2O B.O~t1 s时,溶液中的H+向Cu电极移动 C.t1 s时,负极的电极反应式为Cu-2e-===Cu2+ D.t1 s时,原电池中电子流动方向发生改变是因为Al在浓硝酸中钝化,氧化膜阻碍了Al的进一步反应 解析:原电池的正极发生还原反应,电极反应式为2H++NO3+e-===NO2↑+H2O,故A错误;在O~t1 s时,铝作负极,在电场作用下,阳离子向电池正极移动,即溶液中的H+向Cu电极移动,故B正确;由图乙得t1 s时刺电流方向改变,说明电池的负极发生变化,所以t1 s时,负极的电极反应式为Cu-2e-===Cu2+,故C正确;t1 s时,原电池中电子流动方向发生改变是因为Al在浓硝酸中钝化,氧化膜阻碍了Al的进一步反应,故D正确。 答案:A 11.由A、B、C、D四种金属按下表中装置图进行实验。 装置 现象 二价金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生 根据实验现象回答下列问题: (1)装置甲中负极的电极反应式是 ________________________________________________________________________。 (2)装置乙中正极的电极反应式是 ________________________________________________________________________。 (3)装置丙中溶液的pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。 (4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是________。 解析:甲、乙、丙均为原电池装置,依据原电池原理,甲中A不断溶解,则A为负极、B为正极,活泼性A>B;乙中C极增重,即析出Cu,则B为负极,活泼性B>C;丙中A上有气体(即有H2)产生,则A为正极,活泼性D>A,随着H+的消耗,pH变大。 答案:(1)A--2e-===A2+ - 16 - (2)Cu2++2e-===Cu (3)变大 (4)D>A>B>C 12.原电池是化学对人类的一项重大贡献。 (1)某兴趣小组为研究原电池原理,设计如图所示装置。 ①a和b不连接时,烧杯中发生反应的离子方程式是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②a和b用导线连接,Cu极为原电池________极(填“正”或“负”),Zn极发生________(填“氧化”或“还原”)反应。 ③a和b用导线连接,Zn片上发生的电极反应:____________________,Cu片上发生的电极反应: ________________________________________________________________________。 (2)若a和b相连接,导线上转移0.2 mol电子时,理论上Zn片质量减轻________ g。 解析: (1)①a和b不连接时,该装置不构成原电池,锌和氢离子发生置换反应,离子方程式为Zn+2H+===Zn2++H2↑;②a和b用导线连接,该装置构成原电池,铜作正极,正极上发生还原反应;锌作负极发生氧化反应;③a和b用导线连接,该装置构成原电池,铜作正极,发生还原反应,电极反应式为2H++2e-===H2↑锌作负极发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-===Zn2+。 (2)锌片减少的质量=×65 g·mol-1=6.5 g。 答案: (1)①Zn+2H+===Zn2++H2↑ ②正 氧化 ③Zn-2e-===Zn2+ 2H++2e-===H2↑ (2)6.5 能力达标 - 16 - 13.根据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)===Cu2+(aq)+2Ag(s),设计的原电池如图所示,其中盐桥内装琼脂饱和KNO3溶液。请回答下列问题: (1)电极X的材料是________;电解质溶液Y是________。 (2)银电极为电池的________极,写出两电极的电极反应式: 银电极: ________________________________________________________________________; X电极: ________________________________________________________________________。 (3)外电路中的电子是从________电极流向________电极。 (4)盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是________(填字母)。 A.K+ B.NO C.Ag+ D.SO (5)其中CuSO4溶液能否被H2SO4(稀)溶液代替________。Ag电极能否被石墨代替________。 解析:(1)由反应方程式可知,Cu为还原荆,作负极,即Cu为X极,Ag+(aq)为氧化荆,即Y应为AgNO3溶液。(2)银电极为电池的正极,正极发生还原反应:2Ag++2e-===2Ag,负极(X电极)发生氧化反应:Cu-2e-===Cu2+。(3)外电路中的电子从Cu电极(负极)流向Ag电极(正极)。(4)左边烧杯中Cu-2e-===Cu2+,阳离子浓度增加,故盐桥中的阴离子NO移向CuSO4溶液中。(5)CuSO4溶液主要是具有导电性的作用,可以被其他不与Cu反应的电解质溶液代替。正极本身不参与反应,只要是活泼性比Cu差的金属或能导电的非金属均可以作电极,故Ag电极能被石墨代替。 答案: (1)Cu AgNO3溶液 (2)正 2Ag++2e-===2Ag Cu-2e-===Cu2+ (3)Cu Ag (4)B (5)能 能 14.[2019·北京朝阳区高二期末]应用电化学原理,回答下列问题: - 16 - (1)上述三个装置中,负极反应物化学性质上的共同特点是 ________________________________________________________________________。 (2)甲中电流计指针偏移时,盐桥(装有含琼脂的KCl饱和溶液)中离子移动的方向是 ________________________________________________________________________。 (3)乙中正极反应式为____________;若将H2换成CH4,则负极反应式为 ________________________________________________________________________。 (4)丙中铅蓄电池放电一段时间后,进行充电时,要将外接电源的负极与铅蓄电池________极相连接。 (5)应用原电池反应可以探究氧化还原反应进行的方向和程度。现连接如图装置并加入药品(盐桥叶t的物质不参与反应),进行实验: ⅰ.K闭合时,指针偏移。放置一段时间后,指针偏移减小。 ⅱ.随后向U形管左侧逐渐加入浓Fe2(SO4)3溶液,发现电流表指针的变化依次为偏移减小→回到零点→逆向偏移。 ①实验ⅰ中银作________极。 ②综合实验ⅰ、ⅱ的现象,得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是 - 16 - ________________________________________________________________________。 解析:(1)负极反应物中有元素化合价升高,发生氧化反应,相应物质本身具有还原性,即负极反应物化学性质上的共同特点是易失电子被氧化,具有还原性。(2)原电池中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,则盐桥中的钾离子会移向硫酸铜溶液,氯离子移向硫酸锌溶液。(3)乙中装置为碱性氢氧燃料电池,正极上氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子,电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-;若将H2换成CH4,则负极反应式为CH4-8e-+10OH-===CO+7H2O。(4)丙中铅蓄电池放电一段时间后,进行充电时,要将负极中的硫酸铅变成荜质铅,发生还原反应,所以应作电解池的阴极,则与电源的负极相连。(5)①亚铁离子失电子发生氧化反应,所以石墨电极作负极,银作正极;②综合实验ⅰ、ⅱ的现象,可知Ag+和Fe2+的反应可逆,故得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式:Fe2++Ag+Fe3++Ag。 答案: (1)易失电子被氧化,具有还原性 (2)钾离子移向硫酸铜溶液、氯离子移向硫酸锌溶液 (3)O2+4e-+2H2O===4OH- CH4-8e-+10OH-===CO+7H2O (4)负 (5)①正 ②Fe2++Ag+Fe3++Ag - 16 -查看更多