原电池原理广泛应用于科技、生产和生活中。
(1)一种处理垃圾渗透液并用其发电的装置工作示意图如下。
①在空气中,微生物将垃圾渗透液硝化,该反应的离子方程式为___________ 。
②Y电极的电极反应式为___________ 。
③盐桥中移向___________ (填“X或Y”)极;当转移0.15mol电子时,生成标准状况下的体积为___________ L。
(2)用于检测酒驾的酸性燃料电池酒精检测仪工作原理如图所示。
①电极X是该电池的___________ (填“正”或“负”)极,电池总反应式为___________ 。
②电池工作时,质子通过交换膜___________ (填“从左向右”或“从右向左”)迁移。
(1)一种处理垃圾渗透液并用其发电的装置工作示意图如下。
①在空气中,微生物将垃圾渗透液硝化,该反应的离子方程式为
②Y电极的电极反应式为
③盐桥中移向
(2)用于检测酒驾的酸性燃料电池酒精检测仪工作原理如图所示。
①电极X是该电池的
②电池工作时,质子通过交换膜
更新时间:2023-11-11 23:21:57
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【推荐1】铝作为一种应用广泛的金属,在电化学领域也发挥着举足轻重的作用。回答下列问题:
(1)某同学根据氧化还原反应:2Al(s)+3Cu2+(aq)=2Al3+(aq)+3Cu(s),设计如图所示的原电池。
①两个电极一个是铜,一个是铝,电极X的化学式为_______ 。
②盐桥中的阴离子向_______ (填化学式)溶液中移动。
(2)新型电池中的铝电池类型较多。Li-Al/FeS是一种二次电池,可用于车载电源,其电池总反应为2Li+FeS=Li2S+Fe。放电时的正极反应式为_______ 。
(3)钢铁发生电化学腐蚀可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀,可以采用电化学手段进行防腐。
①写出钢铁在酸性较强的环境中发生电化学腐蚀的正极反应式:_______ 。
②为了减缓水库铁闸门被腐蚀的速率,可以采用下图乙所示的方案:
其中连接在铁闸门上的固体材料R可以采用_______ (填写字母序号)。
A.铜 B.钠 C.锌 D.石墨
(1)某同学根据氧化还原反应:2Al(s)+3Cu2+(aq)=2Al3+(aq)+3Cu(s),设计如图所示的原电池。
①两个电极一个是铜,一个是铝,电极X的化学式为
②盐桥中的阴离子向
(2)新型电池中的铝电池类型较多。Li-Al/FeS是一种二次电池,可用于车载电源,其电池总反应为2Li+FeS=Li2S+Fe。放电时的正极反应式为
(3)钢铁发生电化学腐蚀可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀,可以采用电化学手段进行防腐。
①写出钢铁在酸性较强的环境中发生电化学腐蚀的正极反应式:
②为了减缓水库铁闸门被腐蚀的速率,可以采用下图乙所示的方案:
其中连接在铁闸门上的固体材料R可以采用
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【推荐2】“学以致用,用以促学,学用相长”很好地说明了学习知识和使用知识之间的关系根据所学知识,按要求回答下列问题:
(1)图1所示装置中可构成原电池的是___________ (填标号)。在选出的原电池中,负极材料是___________ (填元素符号),反应一段时间后,电解质溶液的质量将___________ (填“增大”、“减小”或“不变”),该原电池总反应的离子方程式为___________ 。
(2)若依据氧化还原反应设计的原电池如图2所示,则选择电极X的材料时,需满足的条件为___________ ,电解质溶液Y的溶质为___________ (填化学式)。
(1)图1所示装置中可构成原电池的是
(2)若依据氧化还原反应设计的原电池如图2所示,则选择电极X的材料时,需满足的条件为
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解题方法
【推荐3】下如图所示,是原电池的装置图。请回答:
(1)若C为稀H2SO4溶液,电流表指针发生偏转,B电极材料为Fe,A极材料为铜,A为______ 极,A电极上发生的电极反应式为___________________________ ,反应进行一段时间后溶液C的c(H+)将___________ (填“变大”“减小”或“基本不变”)。
(2)若C为CuSO4溶液,B电极材料为Zn,A极材料为铜。则B为_________ 极,B极发生________ 反应(填“氧化或还原),B电极上发生的电极反应为______________ 。
(1)若C为稀H2SO4溶液,电流表指针发生偏转,B电极材料为Fe,A极材料为铜,A为
(2)若C为CuSO4溶液,B电极材料为Zn,A极材料为铜。则B为
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【推荐1】某原电池构造如图所示。其电池的总反应是:Cu(s) + 2Ag+ (aq) = Cu2+ (aq) + 2Ag(s)。
请回答以下问题:
(1)若盐桥为琼脂-KOH组成,其作用是___________________________ 。OH-离子移向_______ (填“A”或“B”)中的溶液。Cu为原电池的______ 极,其电极反应式是_____________________________ 。A中的电解质溶液在该电池工作一段时间后会出现_______________________ 的现象。
(2)把盐桥改为铁棒后,电流计的指针____ (填“会”、“不会”)发生偏转,A装置名称_____ (填“原电池”或“电解池”),铜棒的电极名称为____ (填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)(提示:当两个原电池串联时,电极材料的金属活动性相差较大的为原电池,电极材料的金属活动性相差较小的为电解池)。
(3)把盐桥改为铜棒后,电流计的指针____ (填“会”、“不会”)发生偏转,左边烧杯中的硝酸铜浓度____ (填“增大”、“减小”或“不变”)
(4)把盐桥改为银棒后,电流计的指针____ (填“会”、“不会”)发生偏转,理由是__________________________________________________________ 。
请回答以下问题:
(1)若盐桥为琼脂-KOH组成,其作用是
(2)把盐桥改为铁棒后,电流计的指针
(3)把盐桥改为铜棒后,电流计的指针
(4)把盐桥改为银棒后,电流计的指针
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解题方法
【推荐2】从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应:CH4+2O2=2H2O+CO2。
(1)下图能正确表示该反应中能量变化的是________ 。
(2)酸性甲烷燃料电池的总反应方程式为CH4+2O2 = 2H2O+CO2。其中,负极的电极反应式为________ ;正极发生________ 反应(填“氧化”或“还原”)。电路中每转移0.2 mol电子,标准状况下消耗O2的体积是________ L。
(3)理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池,请你利用下列反应Cu+2Ag+=Cu2++2Ag设计一个化学电池,并回答下列问题:
①该电池的正极材料是________ ,负极材料是 ________ ,电解质溶液是 ________ 。
②正极的电极反应式为________ 。
(1)下图能正确表示该反应中能量变化的是
(2)酸性甲烷燃料电池的总反应方程式为CH4+2O2 = 2H2O+CO2。其中,负极的电极反应式为
(3)理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池,请你利用下列反应Cu+2Ag+=Cu2++2Ag设计一个化学电池,并回答下列问题:
①该电池的正极材料是
②正极的电极反应式为
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【推荐3】生活中离不开化学。运用化学知识回答下列问题。
(1)已知H—H键的键能为436 kJ·mol-1,Cl—Cl键的键能为243 kJ·mol-1,H—Cl键的键能为431 kJ·mol-1,则H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g)的反应热为_______ 。
(2)NH4Al(SO4)2在食品加工中是一种合法的食品添加剂,它还是一种净水剂,其净水的理由是_______ (用化学方程式回答)。
(3)龋齿是有机酸使牙齿中的Ca5(PO4)3(OH)溶解造成的。使用含氟牙膏会使其转化为Ca5(PO4)3F抵抗酸的腐蚀,含氟牙膏能使牙断中Ca5(PO4)3(OH)转化为Ca5(PO4)3F的理由是:溶解度Ca5(PO4)3(OH)_______ Ca5(PO4)3F(填“﹥”或“﹤”)。
(4)目前民用电池的主要成分是碱性锌锰电池,该电池的总反应式为:Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2,该电池放电时,负极的电极反应式为_______
(1)已知H—H键的键能为436 kJ·mol-1,Cl—Cl键的键能为243 kJ·mol-1,H—Cl键的键能为431 kJ·mol-1,则H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g)的反应热为
(2)NH4Al(SO4)2在食品加工中是一种合法的食品添加剂,它还是一种净水剂,其净水的理由是
(3)龋齿是有机酸使牙齿中的Ca5(PO4)3(OH)溶解造成的。使用含氟牙膏会使其转化为Ca5(PO4)3F抵抗酸的腐蚀,含氟牙膏能使牙断中Ca5(PO4)3(OH)转化为Ca5(PO4)3F的理由是:溶解度Ca5(PO4)3(OH)
(4)目前民用电池的主要成分是碱性锌锰电池,该电池的总反应式为:Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2,该电池放电时,负极的电极反应式为
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【推荐1】水体中的六价铬[Cr(Ⅵ)]对生态环境和人体健康威胁很大。工业废水中[Cr(Ⅵ)]常用还原沉淀法、微生物法等进行处理。
(1)“还原沉淀法”常用Na2SO3、FeSO4等处理Cr(Ⅵ)得到Cr(Ⅲ)。已知溶液中含Cr(Ⅵ)的微粒(H2CrO4、Cr2O和CrO)的物质的量分数随pH的关系如图所示。
①某含Cr(Ⅵ)废水的pH约为8,写出用Na2SO3处理该废水的主要离子方程式:_______ 。[已知pH=3时,Cr(Ⅲ)以Cr3+形式存在,pH=7.5时,Cr(Ⅲ)开始沉淀]。
②其他条件相同,用Na2SO3处理不同pH含Cr(Ⅵ)的废水,反应相同时间,Cr(Ⅵ)的去除率与pH的关系如图所示。已知酸性条件下Cr(Ⅵ)对Na2SO3具有很强的氧化能力,pH<2时,Cr(Ⅵ)的去除率随pH降低而降低的原因是_______ 。
③研究发现,用FeSO4处理pH=3的含Cr(Ⅵ)废水,Cr(Ⅵ)的去除率大于其被FeSO4还原的理论值。Cr(Ⅵ)的去除率大于理论值的原因是_______ 。
(2)“微生物法”处理含Cr(Ⅵ)废水具有效率高、选择性强、吸附容量大等优点。一种微生物法是用硫酸盐还原菌(SRB)处理含Cr(Ⅵ)废水。
①硫酸盐还原菌能将水中的SO转化为S2-,S2-与CrO可反应生成Cr2S3和S两种沉淀。写出S2-与CrO反应的离子方程式:_______ 。
②用硫酸盐还原菌(SRB)处理含铬废水时,温度常控制在30℃左右,温度过高,Cr(Ⅵ)的去除率低的原因是_______ 。
③硫酸盐还原菌(SRB)常存在于水体中,会腐蚀许多金属及合金。一种Fe合金在硫酸盐还原菌存在条件下腐蚀的机理如图所示。已知溶液中的S2-会完全转化为FeS,则Fe腐蚀后生成Fe(OH)2和FeS的物质的量之比为_______ 。
(1)“还原沉淀法”常用Na2SO3、FeSO4等处理Cr(Ⅵ)得到Cr(Ⅲ)。已知溶液中含Cr(Ⅵ)的微粒(H2CrO4、Cr2O和CrO)的物质的量分数随pH的关系如图所示。
①某含Cr(Ⅵ)废水的pH约为8,写出用Na2SO3处理该废水的主要离子方程式:
②其他条件相同,用Na2SO3处理不同pH含Cr(Ⅵ)的废水,反应相同时间,Cr(Ⅵ)的去除率与pH的关系如图所示。已知酸性条件下Cr(Ⅵ)对Na2SO3具有很强的氧化能力,pH<2时,Cr(Ⅵ)的去除率随pH降低而降低的原因是
③研究发现,用FeSO4处理pH=3的含Cr(Ⅵ)废水,Cr(Ⅵ)的去除率大于其被FeSO4还原的理论值。Cr(Ⅵ)的去除率大于理论值的原因是
(2)“微生物法”处理含Cr(Ⅵ)废水具有效率高、选择性强、吸附容量大等优点。一种微生物法是用硫酸盐还原菌(SRB)处理含Cr(Ⅵ)废水。
①硫酸盐还原菌能将水中的SO转化为S2-,S2-与CrO可反应生成Cr2S3和S两种沉淀。写出S2-与CrO反应的离子方程式:
②用硫酸盐还原菌(SRB)处理含铬废水时,温度常控制在30℃左右,温度过高,Cr(Ⅵ)的去除率低的原因是
③硫酸盐还原菌(SRB)常存在于水体中,会腐蚀许多金属及合金。一种Fe合金在硫酸盐还原菌存在条件下腐蚀的机理如图所示。已知溶液中的S2-会完全转化为FeS,则Fe腐蚀后生成Fe(OH)2和FeS的物质的量之比为
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【推荐2】铜与稀硫酸不反应,某校实验小组的同学在老师的指导下设计了下列装置,实现了铜与稀硫酸的反应。请回答下列问题:
(1)甲同学认为,不通入空气,将 K 与_____ (填“a”或“b”)连接,即可实现。则总反应的离子方程式为_____ 。
(2)乙同学认为在通入空气的同时,将开关 K 与_____ 连通,也可以实现,则电池总反应的化学方程式为_____ 。
(1)甲同学认为,不通入空气,将 K 与
(2)乙同学认为在通入空气的同时,将开关 K 与
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【推荐1】锂电池
(1)正极材料:LiMO2(M:Co、Ni、Mn等);LiM2O4(M:Co、Ni、Mn等);LiMPO4(M:Fe等)
负极材料:Li/石墨(能吸附锂原子)
(2)电极反应
负极反应:___________ ;
正极反应:___________ ;
总反应:___________ 。
(1)正极材料:LiMO2(M:Co、Ni、Mn等);LiM2O4(M:Co、Ni、Mn等);LiMPO4(M:Fe等)
负极材料:Li/石墨(能吸附锂原子)
(2)电极反应
负极反应:
正极反应:
总反应:
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【推荐2】(12分)全矾液流电池是一种新型电能储存和高效转化装置,其电解质溶液为VOSO4溶液,该电解质溶液可通过下列方法制取:将18.2gV2O5和30mL浓H2SO4加入到40mL水中,并在充分搅拌下在水浴上加热20min。向溶液中加水稀释至375mL,通SO2至悬浮液变成深蓝色溶液。将此溶液蒸发浓缩至原体积的五分之一,通入足量的CO2。再将溶液煮沸后,用稀释至1000mL,全矾液流电池的工作原理为:
(1)通入SO2发生反应的化学方程式为______________________ 。
(2)通入CO2的目的是_________________________ 。
(3)全矾液流电池充电时,阳极的电极反应式为____________________ 。
(4)某溶液中含有VO2+、Cr2O32—,现向此溶液中滴入29.00mL0.1mol/L的FeSO4溶液,恰好使VO2+→VO2+,Cr2O32—→ Cr3+。再滴入2.00mL,0.020mol/LKMnO2溶液,又恰好使VO2+→VO2+,而Cr3+不变,试求溶液中Cr的质量(mg) .
(1)通入SO2发生反应的化学方程式为
(2)通入CO2的目的是
(3)全矾液流电池充电时,阳极的电极反应式为
(4)某溶液中含有VO2+、Cr2O32—,现向此溶液中滴入29.00mL0.1mol/L的FeSO4溶液,恰好使VO2+→VO2+,Cr2O32—→ Cr3+。再滴入2.00mL,0.020mol/LKMnO2溶液,又恰好使VO2+→VO2+,而Cr3+不变,试求溶液中Cr的质量(mg) .
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【推荐3】原电池原理在生产生活中有着广泛的应用。
(1)食品保鲜常用的“双吸剂”是由还原铁粉、生石灰、氯化钠、炭粉按一定比例组成的混合物,可同时吸收水和氧气。“双吸剂”中CaO的主要作用是___________ ;在吸收氧气的过程中形成了原电池,则炭粉上发生的电极反应式为___________ 。
(2)电化学气敏传感器可用于监测大气环境中的SO2含量,其工作原理如图所示,电极a、b均为惰性电极。电极b是___________ 极(填“正”或“负”),请写出负极的电极反应式___________ ,放电时向___________ 极(填“a”或“b”)迁移。
(3)铅蓄电池是一种广泛使用的二次电池,其放电时的反应方程式为:,则其正极的电极反应式为___________ ,当电路中通过2mol电子时负极质量增加___________ g。
(1)食品保鲜常用的“双吸剂”是由还原铁粉、生石灰、氯化钠、炭粉按一定比例组成的混合物,可同时吸收水和氧气。“双吸剂”中CaO的主要作用是
(2)电化学气敏传感器可用于监测大气环境中的SO2含量,其工作原理如图所示,电极a、b均为惰性电极。电极b是
(3)铅蓄电池是一种广泛使用的二次电池,其放电时的反应方程式为:,则其正极的电极反应式为
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