1、填空题 (5分)利用下述反应 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2设计一个原电池装置;试回答:(1)(3分)该原电池的正极材料是 ,负极材料是 , 电解质溶液是 。
(2)该原电池的负极反应式为 ,正极反应式为
。
参考答案:(1)石墨 铜 FeCl3溶液
(2)负极:Cu-2e-=Cu2+ 正极:2Fe3++2e-=2Fe2+
本题解析:略
本题难度:简单
2、填空题 (1)将一块纯净的锌片插入盛有稀硫酸的烧杯里,可观察到锌片逐渐溶解,并有气体产生,再平行地插入一块铜片,可观察到铜片上______(填“有”或“没有”)气泡产生.用导线将锌片和铜片连接起来(如图a所示),可观察到铜片上______?(填“有”或“没有”)气泡产生.
(2)用导线连接灵敏电流计的两端后,再与溶液中的锌片和铜片相连接(如图b所示),观察到灵敏电流计的指针发生偏转,说明导线中有电流通过.从上述现象可以归纳出构成原电池的某些条件是:______,电极反应式是:锌片______;铜片______.
(3)可见,图b是一个将______能转化为______能的装置,被称为原电池.我们也可以用家庭常见的一些仪器和物品,自制一个原电池,请你尝试涉及实验,并将你所设计的原电池简图画在右面的方框内:
所需物品及仪器:______.
实验操作步骤及现象:______.

参考答案:(1)铜片和酸不反应,且铜片上也没有自由电子,所以没有气泡产生;用导线将锌片和铜片连接起来时,锌片失去的电子通过导线传到铜片上,铜片上有自由电子,氢离子得电子生成氢气,所以看到有气泡产生.
故答案为:没有;有.
(2)两个活泼性不同的电极用导线连接起来插到电解质溶液中,有电流产生,由此可总结出原电池构成的某些条件是:两电极要同时插入电解质溶液中,并用导线连接起来形成闭合回路;
电极上的反应是,负极上锌失电子生成锌离子进入溶液,所以电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+;
铜片上氢离子得电子生成氢气,电极反应式为2H++2e-=H2↑.
故答案为:两电极要同时插入电解质溶液中,并用导线连接起来形成闭合回路;
Zn-2e-=Zn2+;2H++2e-=H2↑.
(3)化学物质通过氧化还原反应产生电流,所以把化学能转变为电能的装置,被称为原电池.
根据原电池的构成条件选取实验物品或仪器:
活泼性不同的电极:铜片、锌片;电解质溶液:水果(或果汁等电解质溶液);连接电极的材料:导线;检验电流的产生:灵敏电流计(或小灯泡等).

将活泼性不同的锌片和铜片同时插入电解质溶液中,用导线连接两电极,灵敏电流计和锌片,锌片失电子生成锌离子,电子通过导线到达电流计,可以看到电流表指针发生偏转(或小灯泡发光),说明有电流产生,即形成了原电池.
故答案为:化学能,电;水果(或果汁等电解质溶液)、铜片、锌片、导线、灵敏电流计(或小灯泡等);

;
将铜片和锌片同时插入水果中,用导线连接铜片、灵敏电流计和锌片,可以看到电流表指针发生偏转(或小灯泡发光),即形成了原电池.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 有一种锂电池,用金属锂和石墨作电极材料,电解质溶液是由四氯铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(
)中而形成的,电池总反应方程式为:8Li+3SOCl2===6LiCl+Li2SO3+2S,下列叙述中正确的是
[? ]
A.电解质溶液中混入水,对电池反应无影响
B.金属锂作电池的正极,石墨作电池的负极
C.电池工作过程中,亚硫酰氯(SOCl2)被还原为Li2SO3
D.电池工作过程中,金属锂提供的电子与正极区析出硫的物质的量之比为4∶1
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 下列有关电池的说法错误的是?
A.手机上用的锂离子电池属于二次电池
B.铅蓄电池中负极为铅,电解质是硫酸
C.氢氧燃料电池正极输入氢气,负极输入空气
D.锌锰干电池即使不用,长久放置也会失效
参考答案:C
本题解析:锂离子电池可以反复充放电,属于二次电池,A正确;铅蓄电池中负极为铅,正极是二氧化铅,电解质是硫酸,B正确;原电池中负极失去电子,正极得到电子。则氢氧燃料电池正极输入空气,负极输入氢气,C不正确。干电池中的电解质溶液易与锌反应减小电解质的量和电极材料的量,所以锌锰干电池即使不用,长久放置也会失效,D正确,答案选C。
点评:该题紧密联系生活实际,基础性强,难度不大,有利于调动学生的学习兴趣,激发学生的学习积极性。
本题难度:简单
5、填空题 (14分)聚合氯化铝是一种新型净水剂,其中铝的总浓度(用AlT表示)包括三类‘“主要为Al3+的单体形态铝总浓度(用Ala表示);主要为[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+的中等聚合形态铝总浓度(用Alb表示)和Al(OH)3胶体形态铝总浓度(用A1c表示)。
(1)一定条件下,向1.0 mol/LAlCl3溶液中加入0.6 mol/L的NaOH溶液,可制得Alb含量约为86%的聚合氯化铝溶液。写出生成[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+的离子方程式:_____________________。
(2)用膜蒸馏(简称MD)浓缩技术将聚合氯化铝溶液进行浓缩,实验过程中不同浓度聚合氯化铝中铝形态分布(百分数)如下表:
AlT/(mol·L-1)
| Ala/%
| Alb/%
| A1c/%
|
0.208
| 1.4
| 86.6
| 12.0
|
0.489
| 2.3
| 86.2
| 11.5
|
0.884
| 2.3
| 88.1
| 9.6
|
1.613
| 3.1
| 87.0
| 9.9
|
2.520
| 4.5
| 88.2
| 7.3
|
①在一定温度下,AlT越大,pH (填“越大”、“越小”或“不变”)。
②如将AlT =" 2.520" mol·L-1的聚合氯化铝溶液加水稀释,则稀释过程中主要发生反应的离子方程式: 。
③膜蒸馏料液温度对铝聚合形态百分数及铝的总浓度的影响如图20—1。当T>80℃时,AlT显著下降的原因是 。

(3)真空碳热还原一氧化法可实现由铝土矿制备金属铝,相关反应的热化学方程式如下:
①Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s) = 3AlCl(g)+3CO(g) △H1 =" a" kJ·mol-1
②3AlCl(g) =" 2Al(l)+" AlCl3(g) △H2 =" b" kJ·mol-1
则反应Al2O3(s)+ 3C(s) =" 2Al(l)+" +3CO(g) △H = kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。反应①常压下在1900℃的高温下才能进行,说明△H 0(填“>”“=”或“<”)。
(4)一种铝空气电池结构如图20-2所示,写出该电池正极的电极反应式 。
参考答案:(1)13Al3++32OH-+8H2O=[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+;(2)①减小;②Al3++3H2O=Al(OH)3(胶体)+3H+;
③温度升高,水解程度加大,产生氢氧化铝沉淀;(3)a+b;>;(4)O2+2H2O+4e-=4OH-。
本题解析:(1)根据题意结合原子守恒、电荷守恒可得生成[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+的离子方程式:13Al3++32OH-+8H2O=[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+;(2)①在一定温度下,AlT越大,Ala%越大,Alc%越小,所以pH减小;②如将AlT =" 2.520" mol·L-1的聚合氯化铝溶液加水稀释,则稀释过程中主要发生反应的离子方程式:Al3++3H2O=Al(OH)3(胶体)+3H+;③膜蒸馏料液温度对铝聚合形态百分数及铝的总浓度的影响如图所示。当T>80℃时,AlT显著下降的原因是温度升高,水解程度加大,产生氢氧化铝沉淀;(3)①+②整理可得Al2O3(s)+ 3C(s) =" 2Al(l)+" +3CO(g) △H =△H1+△H2 =-(a+b)kJ/mol;反应①常压下在1900℃的高温下才能进行,说明该反应是吸热反应,△H>0;(4)在该铝空气电池中活动性强的Al作负极,活动性弱的C作正极。由于是在中性介质中,所以发生的是吸氧腐蚀。该电池正极的电极反应式是O2+2H2O+4e-=4OH-。
考点:考查物质的存在形式与溶液酸碱性的关系、离子方程式的书写、反应的热效应的判断、原电池反应原理的知识。
本题难度:困难