1、选择题 在盛有稀硫酸的烧杯中放入导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是( )
A.正极有O2逸出
B.铜片上有H2逸出
C.正极附近的SO42-离子浓度逐渐增大
D.电子通过导线由铜片流向锌片
参考答案:A、正极上氢离子得电子生成氢气,有H2逸出故A错误;
B、铜片作正极,正极上氢离子得电子生成氢气,故B正确;
C、原电池放电时,溶液中阴离子向负极移动,所以阴极附近的SO42-浓度逐渐增大,故C错误;
D、原电池放电时,电子从负极沿导线流向正极,即电子通过导线由锌片流向铜片,故D错误.
故选B.
本题解析:
本题难度:简单
2、填空题 Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlClx-SOCl2。电池的总反应可表示为:4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2↑。请回答下列问题:
(1)电池的负极材料为 ,发生的电极反应为 。
(2)电池正极发生的电极反应为 。
(3)SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中,实验现象是 ,反应的化学方程式为 。
(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是 来源:91考试网 www.91exAm.org0; 。
参考答案:(1)锂 Li- e-= Li+
(2)2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2↑
(3)出现白雾,有刺激性气体生成SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑
(4)锂是活泼金属,易与H2O、O2反应;SOCl2也可与水反应
本题解析:分析反应的化合价变化,可得Li为还原剂,发生氧化反应,SOCl2为氧化剂,发生还原反应。(1)负极材料为Li(还原剂),Li- e-=Li+。
(2)正极反应式可由总反应减去负极反应式得到:2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2↑
(3)题中给出有碱液吸收时的产物,则没有碱液吸收时的产物应为SO2和HCl,所以现象应该为出现白雾和有刺激性气体生成。
(4)因为构成电池的两个主要成份Li能和氧气水反应,且SOCl2也与水反应。所以组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行。
考点:考查原电池反应原理的应用,电池正负极的判断,电极反应式的书写,现象的判断
本题难度:一般
3、填空题 家用炒菜铁锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈斑,某同学拟对其原理及条件进行分析:
(1)该同学准备了下列实验用品:20% NaCl溶液、蒸馏水、酚酞试液、KSCN溶液、新制氯水、纯铁丝、碳棒、U形管、导线等;请你帮他设计一个实验方案来验证钢铁吸氧腐蚀的电极产物,简述操作过程并写出溶液中有关反应的离子方程式。
(2)将一铜棒、碳棒用导线连接后,插入内盛20%氯化钠溶液的U形管中,请根据此装置在下列两项中择一
回答:
①若不是原电池,请说明原因: (如果回答此题,下面的②不用回答)。
②若是原电池,现要求利用此装置(电极材料、溶液浓度均不变),采取适当的措施来提高电池的放电效率,该操作可以是: 。
(3)目前我国许多大型铜质文物露天放置腐蚀严重,在不影响观瞻效果的条件下,除用加保护层法保护外,请你再提出一项简单而有效的保护方法并简述其保护原理: 。
参考答案:(1)用导线连接纯铁丝和碳棒后插入盛有20% NaCl溶液的U形管中,放置数分钟,向插入纯铁丝的一端滴入1~2滴KSCN溶液未显色,再滴入氯水显(血)红色,证明负极有Fe2+生成,相关离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3。向插入碳棒的一端滴入酚酞溶液,溶液显红色,证明有OH-生成
(2)②向插入碳棒的溶液中通入氧气或空气
(3)将铁块(或锌块)连接文物底座并埋入地下,定期更换;原理是:使文物成为原电池的正极(或使铜文物用导线连接直流电源的负极,正极用导线连接埋入地下的导体;原理是:使文物成为电解池的阴极)
本题解析:(1)为加速腐蚀,应选用20% NaCl溶液为电解质溶液,以纯铁丝和碳棒作两极,分别针对两极产物Fe2+和OH-进行检验。(2)具备构成原电池的基本条件,所以是原电池,在正极上发生还原反应的是空气中的O2,要加快反应速率,可增大O2浓度。(3)在众多限制下,可考虑电化学保护法。
本题难度:一般
4、计算题 利用铜棒、锌片和200ml稀硫酸组成原电池,将化学能转化为电能,当铜棒上共产生3.36L(标准状况)气体时,硫酸恰好全部被消耗。请回答下列问题:
(1)该原电池的正极反应式为:?
(2)计算原稀硫酸的物质的量浓度。
(3)若将铜棒换成铁片,仍按题给方式组合起来,能否组成原电池呢??(填“能”或“不能”)若能组成原电池,此原电池的负极反应式是?
参考答案:(1)2H+ + 2e- = H2↑ (2分)?(2)0.75mol/L?(3分)
(3)能(1分),Zn — 2e- = Zn2+(2分)
本题解析:(1)在原电池中较活泼的金属作负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极上,所以溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。正极得到电子,发生还原反应。锌比铜活泼,锌是负极,铜是正极,溶液中的氢离子在正极得到电子,反应式为2H+ + 2e- = H2↑。
(2)氢气的体积是3.36L,物质的量是3.36L÷22.4L/mol=0.15mol。根据氢原子守恒可判断,硫酸的物质的量也是0.15mol,其浓度是0.15mol÷0.2L=0.75mol/L 。
(3)铁的活泼性也弱于锌的,所以能构成原电池,锌还是负极,铁是正极。其中负极反应式为Zn — 2e- = Zn2+。
本题难度:一般
5、选择题 关于化学反应中的能量变化,下列说法中不正确的是( )
A.燃烧反应都是放热反应
B.对于可逆反应:aA(g)+bB(g)
bC(g)+dD(g),如果正反应放热,逆反应一定吸热
C.氢气燃烧生成水是一个放热的化学反应,说明1 mol H2的能量高于1 mol H2O的能量
D.只有放热的氧化还原反应才可以设计为原电池