2023年6月9~11日,世界动力电池大会在宜宾举行,宜宾在电池研发、制造领域走在世界前列。利用原电池原理,人们研制出很多结构和性能各异的化学电池。
回答下列问题:
(1)某化学小组设计出如下图所示的甲、乙、丙三套装置。
上图装置中,电流计指针会发生偏转的是___________ (填“甲”“乙”或“丙”),该装置中
电极的电极反应式为___________ 。
(2)铅酸蓄电池放电时发生反应:
。该电池的负极材料为___________ ;该电池工作时,将___________ 能转化为___________ 能。
(3)氢氧燃料电池的简易装置如下图所示:
①
电极a上发生___________ 反应(填“氧化”或“还原”)。
②室温下,若该电池每消耗1![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
可提供电能114.4
,则该电池的有效能量转化率为___________ 。(已知:室温下,1![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
完全燃烧生成液态水时,释放286.0
的能量)
回答下列问题:
(1)某化学小组设计出如下图所示的甲、乙、丙三套装置。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/23/4b146259-60f3-488c-97ed-981c8db2f858.png?resizew=410)
上图装置中,电流计指针会发生偏转的是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/38976580545a0405e4847dc13b4d221f.png)
(2)铅酸蓄电池放电时发生反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3a3e8f8af77a2fb1b686848b863d8248.png)
(3)氢氧燃料电池的简易装置如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/23/8a07d1c2-f38f-4dd3-8f58-341051ce8c74.png?resizew=200)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3758cd1761237f4c34eecebbc7327e67.png)
②室温下,若该电池每消耗1
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9235414bc13fe2ad07f1f6fd8f14c9ad.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9235414bc13fe2ad07f1f6fd8f14c9ad.png)
更新时间:2023-07-14 15:43:34
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填空题
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【推荐1】如图为原电池装置示意图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/3/8d43a315-a324-41a8-9994-2ae2d8b3782d.png?resizew=108)
(1)将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,一组插入烧碱溶液中,分别形成了原电池,在这两个原电池中,做负极的分别是__________ 。
a.铝片 铜片 b.铜片 铝片 c.铝片 铝片 d.铜片 铜片
(2)若A为Pb,B为PbO2,电解质为H2SO4溶液,工作时的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。写出B电极反应式:______________________________ ;该电池工作时,A电极的质量将__________ (填“增加”、“减小”或“不变”)。若该电池反应消耗了0.1 mol H2SO4,则转移电子的数目为__________ 。
(3)若A、B均为铂片,电解质为KOH溶液,分别从A、B两极通入CH4和O2,该电池为甲烷燃料电池,写出A电极反应式:______________________________ 。该电池工作一段时间后,溶液的碱性将__________ (填“增强”、“减弱”或“不变”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/3/8d43a315-a324-41a8-9994-2ae2d8b3782d.png?resizew=108)
(1)将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,一组插入烧碱溶液中,分别形成了原电池,在这两个原电池中,做负极的分别是
a.铝片 铜片 b.铜片 铝片 c.铝片 铝片 d.铜片 铜片
(2)若A为Pb,B为PbO2,电解质为H2SO4溶液,工作时的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。写出B电极反应式:
(3)若A、B均为铂片,电解质为KOH溶液,分别从A、B两极通入CH4和O2,该电池为甲烷燃料电池,写出A电极反应式:
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【推荐2】(1)依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)===Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/11/9/2072075228192768/2074151739154432/STEM/43bc6c9628f84b0caf213427e9c382bc.png?resizew=261)
①电极X的材料是____________ ;电解质溶液Y是__________ ;
②银电极发生的电极反应为_______________________ 。
(2)科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径,美国已计划将甲醇(CH3OH)燃料电池用于军事。一种甲醇燃料电池采用铂或碳化钨作为电极催化剂,在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇,同时向一个电极通入空气。
回答下列问题:
①这种电池放电时发生的化学反应方程式是_____________________________________ 。
②负极发生的电极反应式是_________________________________________ 。
③电解液中的H+向________ 极移动(填“正”或“负”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/11/9/2072075228192768/2074151739154432/STEM/43bc6c9628f84b0caf213427e9c382bc.png?resizew=261)
①电极X的材料是
②银电极发生的电极反应为
(2)科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径,美国已计划将甲醇(CH3OH)燃料电池用于军事。一种甲醇燃料电池采用铂或碳化钨作为电极催化剂,在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇,同时向一个电极通入空气。
回答下列问题:
①这种电池放电时发生的化学反应方程式是
②负极发生的电极反应式是
③电解液中的H+向
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解题方法
【推荐1】某兴趣小组依据反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu探究原电池设计及工作原理,将质量相等的锌片和铜片用导线相连浸入硫酸铜溶液中构成如图1的装置:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/13/23709531-4d5f-4a4d-a7e2-5174712d4ac9.png?resizew=652)
(1)该反应的能量变化可用图2_______ (填“甲”或“乙”)表示。
(2)图1连接K,锌片上的电极反应式为___ 。2min后测得锌片和铜片之间的质量差为1.29g,则导线中流过的电子的物质的量为___ mol。
(3)操作一段时间后测得铜片增加了3.2g,同时锌片减少了3.3g,计算这段时间内该装置消耗的化学能转化为电能的百分比为__ 。
(4)将图l装置改为图3所示的装置,能达到相同的作用且提高化学能转化为电能的效率。其中KCl溶液起连通两边溶液形成闭合回路的作用,同时又能阻止反应物直接接触。则硫酸铜溶液应该注入_______ (填“左侧”“右侧”或“两侧”)烧杯中。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/13/23709531-4d5f-4a4d-a7e2-5174712d4ac9.png?resizew=652)
(1)该反应的能量变化可用图2
(2)图1连接K,锌片上的电极反应式为
(3)操作一段时间后测得铜片增加了3.2g,同时锌片减少了3.3g,计算这段时间内该装置消耗的化学能转化为电能的百分比为
(4)将图l装置改为图3所示的装置,能达到相同的作用且提高化学能转化为电能的效率。其中KCl溶液起连通两边溶液形成闭合回路的作用,同时又能阻止反应物直接接触。则硫酸铜溶液应该注入
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解题方法
【推荐2】化学实验是科学研究中的重要方法。
(1)如图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置,利用此装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。将铝片加入小试管内,然后注入足量的盐酸,U形导管中液面A______ (请填写“上升”或“下降”),说明此反应是_______ (请填写“放热”或“吸热”)反应。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/3/28/3463445420138496/3465320668676096/STEM/b1d2ff77860a4feea291e177a5768b96.png?resizew=147)
(2)用A、B、C、D四种金属按如表所示的装置进行实验。
根据实验现象回答下列问题:
①装置甲中电流的流动方向为:沿导线_______ (请填写“从A流向B”或“从B流向A”)。
②装置乙中正极的电极反应式为_______ 。
③四种金属的活动性由强到弱的顺序是_____ 。
(3)将
设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(A、B为多孔碳棒)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/3/28/3463445420138496/3465320668676096/STEM/14e9d563325342c891053cad85f3e5a0.png?resizew=131)
实验测得
定向移向A电极,则___ (请填写A或B,下同)为负极,___ 处电极入口通
。
(1)如图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置,利用此装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。将铝片加入小试管内,然后注入足量的盐酸,U形导管中液面A
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/3/28/3463445420138496/3465320668676096/STEM/b1d2ff77860a4feea291e177a5768b96.png?resizew=147)
(2)用A、B、C、D四种金属按如表所示的装置进行实验。
甲 | 乙 | 丙 | |
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 |
①装置甲中电流的流动方向为:沿导线
②装置乙中正极的电极反应式为
③四种金属的活动性由强到弱的顺序是
(3)将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/3/28/3463445420138496/3465320668676096/STEM/14e9d563325342c891053cad85f3e5a0.png?resizew=131)
实验测得
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e4e38f492eda9905b962dfbfc36feef0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
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解题方法
【推荐1】全钒液流电池是化学储能领域的一个研究热点,储能容量大、使用寿命长,利用该电池电解处理含
的废水制备硝酸和氨水的原理如图所示,
电极均为惰性电极。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/1/26/3419252544135168/3433073027833856/STEM/5f4a3c7058c04bbfbf6261e2fdd358cd.png?resizew=512)
回答下列问题:
(1)
电极为___________ (填“正极”或“负极”),
电极反应式为___________ 。
(2)隔膜1为___________ 交换膜(填“阴离子”或“阳离子”),q口流出液含有的溶质为___________ (填化学式),d电极的电极反应式为___________ 。
(3)B装置中产生的气体总量为
(标准状况下)时,通过质子交换膜的
的物质的量为___________
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1a405c33e5fc2fad914ea79fa739ed7b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/968c495bac34f55e77cf886737c8b989.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/1/26/3419252544135168/3433073027833856/STEM/5f4a3c7058c04bbfbf6261e2fdd358cd.png?resizew=512)
回答下列问题:
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b381e5c4cac09dba02fc5969b96891da.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5bdea15cbe0f451a6de118f74e82ca4e.png)
(2)隔膜1为
(3)B装置中产生的气体总量为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4052dd470f84aab049e620b5cf3f5067.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a8b6ede55013761f0df50ef4854cb9d4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
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(0.65)
解题方法
【推荐2】某兴趣小组设计了一个燃料电池,并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,如图所示,其中乙装置中
为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/7/1/3013075327492096/3013737366585344/STEM/9368cec254f24d7688d1d41c29665c1f.png?resizew=327)
(1)甲中通入氧气的电极是___________ 极(填“正”或“负”),通甲烷气体的电极反应式是___________ 。
(2)乙装置中电解的总离子方程式为___________ ,阴极产物为___________ 。
(3)若在标准状况下,有
氧气参加反应,则丙装置中阴极析出铜的质量为___________
。
(4)某同学利用铅蓄电池设计电解法制取漂白液的实验装置如图所示,a为电池的___________ 极。写出
与
反应生成漂白液的离子方程式:___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/674e31dbbc3c338972a2fa85d588afae.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/7/1/3013075327492096/3013737366585344/STEM/9368cec254f24d7688d1d41c29665c1f.png?resizew=327)
(1)甲中通入氧气的电极是
(2)乙装置中电解的总离子方程式为
(3)若在标准状况下,有
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/844cc110625c69ba68d142460771316e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3960d67499df76159982657fe3a1cbca.png)
(4)某同学利用铅蓄电池设计电解法制取漂白液的实验装置如图所示,a为电池的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39db0d5f5533066dab682ec1bf4c39bf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce93086f0133444d40743d654cba1c55.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/7/1/3013075327492096/3013737366585344/STEM/a082c85507c34b83b706b65efd78e8fa.png?resizew=107)
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(0.65)
解题方法
【推荐3】某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转化为电能的装置如图所示。
回答下列问题:
(1)若电极a为
,b为
,且a、b质量相等,电解质溶液为
溶液,电路中通过
时,a、b的质量差为_______ g。
(2)若电极a为
,b为
,电解质溶液为氢氧化钠溶液,则该电池的负极反应式为_______ 。
(3)若该电池为
燃料电池,氢氧化钠溶液为电解质溶液,电子由a移向b,则
应通入_______ 极(填“a”或“b”),该电极反应式为_______ ,电解质溶液中
向_______ 极移动(填“a”或“b”)。
(4)理论上能自发进行的氧化还原反应可以设计成原电池。请利用反应
设计一个原电池,并在方框内画出简单原电池实验装置图______ ,注明电极材料和电解质溶液。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/26/f204c5ac-3e04-4be6-b673-2f964e526103.png?resizew=69)
回答下列问题:
(1)若电极a为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe5b9f2768c9e68f633b33d6929f5590.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/38976580545a0405e4847dc13b4d221f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bdcd76b0611c58a8a25dd1fc40454e9a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45941f04ea6a1d4f03fa7d60723cdcf4.png)
(2)若电极a为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/909fc6ee5998dc6da434bed770af6020.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26ea660b68dc20c57a9a3a53ecba228b.png)
(3)若该电池为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e4e38f492eda9905b962dfbfc36feef0.png)
(4)理论上能自发进行的氧化还原反应可以设计成原电池。请利用反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d19eeb490fc137b6645e2fbffe677a09.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/26/34993b50-db72-46dd-94de-1ae441390635.png?resizew=178)
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(0.65)
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【推荐1】(1)如图所示,若C为浓硝酸,电流表指针发生偏转,B电极材料为Fe ,A电极材料为Cu,则B电极的电极反应式为___________ ,A电极的电极反应式为_______ ;反应进行一段时间后溶液C的pH将___ (填“升高”“降低”或“基本不变”)。____ ,负极反应为___________ ;正极反应为_____________________________ 。
(3)熔盐电池具有高的发电效率,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,制得在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+2CO32--4e-=4CO2,正极反应式为___________ ,电池总反应式为_______ 。
(3)熔盐电池具有高的发电效率,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,制得在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+2CO32--4e-=4CO2,正极反应式为
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填空题
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解题方法
【推荐2】任何化学反应都伴随着能量的变化,通过化学反应化学能可转化为热能、电能等不同形式的能量。
(1)
可用于工业合成氨气,已知常温常压下拆开
键、
键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ,形成
键会放出391kJ能量。
①根据上述数据判断工业合成氨的反应是___________ (填“吸热”或“放热”)反应。
②若消耗
和
,理论上放出或吸收热量为
,则
为___________ kJ。
(2)用图甲、乙所示装置进行实验,回答以下问题。
(3)某同学利用生活或实验室中常用的物品,设计了一个原电池,如图所示。
。
实验用品:电极(铁钉、铜钉)、稀硫酸、烧杯、导线、耳机(或电流表)。
①如果将装置中的耳机改为电流表,则铁钉应连接电流表的___________ 极,其电极反应式为___________ ;该电极上发生了___________ (填“氧化”或“还原”)反应。
②反应结束后,测得铁钉质量减轻了2.8克,则转移电子的物质的量为___________ 。
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1878ebd8f9fcf4f35f2c648bb39eb503.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0878f90a0eac750700c35e919ef7ed0b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/186544afa3073d5458d12223532f3616.png)
①根据上述数据判断工业合成氨的反应是
②若消耗
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/93470037f53e1d5c630d22744ca90a9f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/586b9224d9a4fcc8750e71d289d3a5d9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/009a6debb255e81503bd85ad74cc5b18.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/009a6debb255e81503bd85ad74cc5b18.png)
(2)用图甲、乙所示装置进行实验,回答以下问题。
A.甲中铜片是正极,乙中锌片是负极 |
B.两烧杯中溶液的pH均增大 |
C.两烧杯中铜片表面均有气泡产生 |
D.若反应过程中有0.2mol电子转移,生成的氢气在标况下的体积均为2.24L |
(3)某同学利用生活或实验室中常用的物品,设计了一个原电池,如图所示。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e827e41fbdd4495292a431408f4f23bd.png)
实验用品:电极(铁钉、铜钉)、稀硫酸、烧杯、导线、耳机(或电流表)。
①如果将装置中的耳机改为电流表,则铁钉应连接电流表的
②反应结束后,测得铁钉质量减轻了2.8克,则转移电子的物质的量为
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