暑假作业09 原电池原理及其应用 化学电源-【暑假分层作业】2025年高一化学暑假培优练(人教版2019必修第二册)
2025-06-18
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 原电池,化学电源 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.97 MB |
| 发布时间 | 2025-06-18 |
| 更新时间 | 2025-06-18 |
| 作者 | 微光 |
| 品牌系列 | 上好课·暑假轻松学 |
| 审核时间 | 2025-06-18 |
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| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
暑假作业09 原电池原理及其应用 化学电源
1.下列关于四种装置的叙述不正确的是
A.电池I:铜表面产生气泡
B.电池II:是充电电池,属于二次电池
C.电池III:燃料电池有清洁、安全、高效的特点
D.电池IV:锌筒作负极,被还原
2.某种纸电池的结构如图所示,隔离膜中的电解液为NaCl溶液,反应原理为:。下列说法不正确的是
A.电极材料不一定都使用金属材料
B.纸电池具有轻薄柔软、可折叠等优点
C.移向负极
D.在正极反应
3.金属-空气电池可用作电动车动力来源,某金属-空气电池的工作原理如图所示。该电池以金属M为负极,碳材料为正极,放电时下列说法正确的是
A.将电能转化为化学能 B.负极上发生还原反应
C.空气中的氧气在正极上得电子 D.外电路电子由碳材料电极流向金属M电极
4.氢气、甲烷、乙醇等物质均可作为燃料电池的原料。燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。电池的能量利用率高,产物污染少。下列有关燃料电池的说法不正确的是
A.上述燃料电池所用的电极材料不参加电极反应
B.氢氧燃料电池中,氢气应从电池的负极通入
C.甲烷燃料电池的电解质常用KOH,电池工作时,负极周围pH增大
D.碱性环境下,乙醇燃料电池的正极反应为:
5.双功能催化剂可应用于燃料电池,装置如图(注:交换膜只允许通过)。下列说法错误的是
A.Y电极处发生氧化反应
B.透过交换膜向右移动
C.X极的电极反应式为
D.当消耗时,理论上电路中转移电子
6.化学电池的发明,改变了人们的生活方式。以下是几种电池,回答下列问题。
(1)如下图装置。
① Zn片作 (填“正极”或“负极”)。
② Cu 片上发生反应的电极反应式为 。
③ 能证明化学能转化为电能的实验现象是 。
(2)如下图装置。
① 在装置图中虚线框内用箭头标出电子运动的方向 。
② 已知电池使用时, 电池中的 MnO2转化为 MnOOH, 则 MnO2发生 反应(填“氧化”或“还原”)。
(3)如下图装置中是一种新型锂-空气电池,下列说法正确的是 。
a.该电池工作时,Li⁺向锂电极移动
b. 当电路中转移1mol电子时,消耗O2为5.6L(标准状况下)
c.若电解质为氢氧化锂溶液,则石墨电极上发生的反应为
7.化学电池是人类生产生活的重要能量来源之一。
(1)下列反应可通过原电池装置实现化学能直接转化为电能的是 (选填字母)。
a.铁与稀硫酸反应
b.晶体与晶体反应
c.甲烷与氧气反应
(2)某研究小组利用氢氧燃料电池做动力驱动小车,图1为简易实验装置示意图,从构成原电池的基本要素来看,氢气的作用是(选填字母,下同) ,石墨电极b的作用是 ,导线的作用是 ,稀硫酸的作用是 。
a.负极反应物 b.正极反应物 c.负极材料 d.正极材料 e.离子导体 f.电子导体
(3)图2为另一种简易原电池装置。
①证实化学能转化为电能的实验现象是:电流表指针偏转、 。
②锌片上发生 (填“氧化”或“还原”)反应。
③正极的电极反应式是 。
④下列说法中,不正确的是 。
a.将铜片换为石墨,仍可产生电流
b.将稀硫酸换为硫酸铜溶液,两极电极反应不变
c.将稀硫酸换为稀盐酸,两极电极反应不变
d.电子经导线从锌片流向铜片后,再经溶液从铜片流回锌片
(4)利用反应设计一个简易原电池,请在图3上标明所使用的用品 。
8.科学家设计了一种以石墨为电极、稀硫酸为电解质溶液处理废气SO2的电池,其工作原理如图所示,下列说法正确的是
A.电子由电极a流向电极b
B.一段时间后,电解质溶液的pH减小
C.理论上每消耗22.4 L O2,可产生196 g H2SO4
D.电极b的电极反应式:SO2-2e-+4OH-=SO+2H2O
9.W、X、Y、Z四种金属按如图装置进行实验。下列说法不正确的是
装置
现象
金属W不断溶解
Y的质量增加
W上有气体产生
A.装置甲溶液中的移向W电极
B.装置乙中Y电极上的反应式为
C.装置丙中溶液的pH减小
D.四种金属的活动性强弱顺序为Z>W>X>Y
10.我国科学家发明了一种电池:。电解质为、和KOH,由a和b两种离子交换膜隔开,形成A、B、C三个电解质溶液区域,结构示意图如下。下列说法不正确的是
A.Zn为电池的负极
B.a为阳离子交换膜,b为阴离子交换膜
C.电池工作一段时间后,A区域pH减小,C区域pH变大
D.电极反应:
11.SO2可形成酸雨,是大气污染物。利用如图装置既可以吸收工厂排放的SO2又可以制得硫酸溶液。下列说法正确的是
A.a极为负极,发生还原反应
B.b极的电极反应式为
C.电子的流动方向:a极→电解质溶液→b极
D.从左下口流出的硫酸溶液的质量分数一定大于50%
12.汽车已经成为人类不可缺少的交通工具,但汽车尾气是大气主要污染源。某科研机构将汽车尾气中的和设计成如图所示的燃料电池,实现了和的无害转化。
下列说法正确的是
A.石墨I为负极,发生氧化反应
B.电池工作时,向石墨I电极处移动
C.石墨Ⅱ电极反应式为
D.石墨I生成时,外电路中通过电子
13.电池的种类繁多,应用广泛,根据电化学原理回答下列问题。
(1)下图中,若溶液为稀,电流表指针发生偏转,电极材料为且作负极,则电极上发生的电极反应式为 ;反应进行一段时间后溶液酸性将 (填“增强”“减弱”或“基本不变”)。
(2)可作为燃料使用,用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图,电池总反应为,则电极是 (填“正极”或“负极”),电极的电极反应式为 。若线路中转移电子,则上述燃料电池消耗的在标准状况下的体积为 L。
(3)一种熔融碳酸盐燃料电池的原理示意图如下。请回答下列问题:
①反应,每消耗理论上转移的电子数目为
②电池工作时,向电极 (填“A”或“B”)移动。
③电极上发生的电极反应为 。
(4)科学家研发出一种新系统,通过“溶解”水中的二氧化碳,以触发电化学反应,有效减少碳的排放,其工作原理如图所示。
①系统工作时,a极为 极,b极区的电极反应式为 。
②系统工作时b极区有少量固体析出,可能的原因是 。
14.现有纯锌片、纯铜片,的溶液、导线、量筒。试用下图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。
(1)如图所示,装置气密性良好,且量筒中已充满了水,则开始实验时,首先要 。
(2)a电极的反应式为 ,b电极的反应式为 。
(3)当量筒中收集到气体时(标准状况下),通过导线的电子的物质的量是 。
(4)如果将a,b两电极的电极材料对调,U形管中将出现的现象是 。
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限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
暑假作业09 原电池原理及其应用 化学电源
1.下列关于四种装置的叙述不正确的是
A.电池I:铜表面产生气泡
B.电池II:是充电电池,属于二次电池
C.电池III:燃料电池有清洁、安全、高效的特点
D.电池IV:锌筒作负极,被还原
【答案】D
【解析】A.电池I为锌铜原电池,铜表面氢离子得到电子生成氢气,产生气泡,A项正确;
B.电池II为铅蓄电池,是充电电池,属于二次电池,B项正确;
C.电池III为氢氧燃料电池,有清洁、安全、高效的特点,C项正确;
D.电池IV为锌锰干电池,锌筒作负极,被氧化,D项错误;
故答案选D。
2.某种纸电池的结构如图所示,隔离膜中的电解液为NaCl溶液,反应原理为:。下列说法不正确的是
A.电极材料不一定都使用金属材料
B.纸电池具有轻薄柔软、可折叠等优点
C.移向负极
D.在正极反应
【答案】C
【分析】原电池电解液为氯化钠溶液,总反应为:,Mg失去电子作负极,发生氧化反应,另一个电极为正极,以此解题。
【解析】A.根据总反应可知,负极为镁为金属材料,但是正极可以是能导电的电极材料不一定是金属材料, A正确;
B.纸电池像纸一样轻薄柔软、可折叠, B正确;
C.移向正极,C不正确;
D.得电子在正极反应,D正确;
故选C。
3.金属-空气电池可用作电动车动力来源,某金属-空气电池的工作原理如图所示。该电池以金属M为负极,碳材料为正极,放电时下列说法正确的是
A.将电能转化为化学能 B.负极上发生还原反应
C.空气中的氧气在正极上得电子 D.外电路电子由碳材料电极流向金属M电极
【答案】C
【分析】由示意图中离子的移动方向可知,金属M电极为原电池的负极,M失去电子发生氧化反应生成M2+,碳材料电极为正极,氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子。
【解析】A.该结构为原电池,将化学能转化为电能,故A错误;
B.原电池中负极失去电子发生氧化反应,故B错误;
C.该电池中,空气中的氧气在正极上得电子生成OH-,故C正确;
D.原电池工作时,外电路电子由负极流向正极,则放电时,外电路电子由M电极流向碳材料电极,故D错误;
故选C。
4.氢气、甲烷、乙醇等物质均可作为燃料电池的原料。燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。电池的能量利用率高,产物污染少。下列有关燃料电池的说法不正确的是
A.上述燃料电池所用的电极材料不参加电极反应
B.氢氧燃料电池中,氢气应从电池的负极通入
C.甲烷燃料电池的电解质常用KOH,电池工作时,负极周围pH增大
D.碱性环境下,乙醇燃料电池的正极反应为:
【答案】C
【解析】A.上述燃料电池所用的电极材料一般是石墨电极,电极材料不参加电极反应,故A正确;
B.氢氧燃料电池中,燃料作还原剂,都是在负极发生反应即氢气应从电池的负极通入,故B正确;
C.甲烷燃料电池的电解质常用KOH,电池工作时,负极是甲烷失去电子和氢氧根反应生成碳酸根和水,因此负极周围pH减小,故C错误;
D.碱性环境下,乙醇燃料电池的正极反应是氧气得到电子变为氢氧根,其电极反应式为:,故D正确。
综上所述,答案为C。
5.双功能催化剂可应用于燃料电池,装置如图(注:交换膜只允许通过)。下列说法错误的是
A.Y电极处发生氧化反应
B.透过交换膜向右移动
C.X极的电极反应式为
D.当消耗时,理论上电路中转移电子
【答案】C
【分析】燃料电池中发生氧化反应生成氮气,则Y为负极,X为正极;
【解析】A.Y电极处,氮元素化合价升高,发生氧化反应,A正确;
B.Y电极为负极,原电池中阴离子向负极移动,透过交换膜向右移动,B正确;
C.X电极为正极,电极反应式为,C错误;
D.Y为负极,电极反应式为:,当消耗时,理论上电路中转移电子,D正确;
故选C。
6.化学电池的发明,改变了人们的生活方式。以下是几种电池,回答下列问题。
(1)如下图装置。
① Zn片作 (填“正极”或“负极”)。
② Cu 片上发生反应的电极反应式为 。
③ 能证明化学能转化为电能的实验现象是 。
(2)如下图装置。
① 在装置图中虚线框内用箭头标出电子运动的方向 。
② 已知电池使用时, 电池中的 MnO2转化为 MnOOH, 则 MnO2发生 反应(填“氧化”或“还原”)。
(3)如下图装置中是一种新型锂-空气电池,下列说法正确的是 。
a.该电池工作时,Li⁺向锂电极移动
b. 当电路中转移1mol电子时,消耗O2为5.6L(标准状况下)
c.若电解质为氢氧化锂溶液,则石墨电极上发生的反应为
【答案】(1)负极 电流表指针偏转
(2) 还原反应
(3)b、c
【解析】(1)由图可知,金属性强于铜的锌为原电池的负极,锌失去电子发生氧化反应生成锌离子,电极反应式为Zn—2e—=Zn2+,铜做正极,氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为;
①由分析可知,金属性强于铜的锌为原电池的负极,锌失去电子发生氧化反应生成锌离子,故答案为:负极;
②由分析可知,铜做正极,氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为,故答案为:;
③实验时,电流表指针偏转说明该装置是化学能转化为电能的装置,故答案为:电流表指针偏转;
(2)
①由图可知,石墨棒是干电池的正极,锌筒为负极,则电池工作时电子由负极流向正极,示意图为,故答案为:;
②由化合价变化可知,电池使用时,二氧化锰在正极得到电子发生还原反应生成碱式氧化锰,故答案为:还原;
(3)由图可知,锂电极是燃料电池的负极,锂失去电子发生氧化反应生成锂离子,电极反应式为Li—e—=Li+,通入空气的电极为正极,水分子作用下得到电子发生还原反应生成氢氧根离子;
a.由分析可知,锂电极是燃料电池的负极,电池工作时,锂离子向通入空气的电极移动,故错误;
b.由得失电子数目守恒可知,电路中转移1mol电子时,正极消耗标准状况下氧气的体积为1mol××22.4L/mol=5.6L,故正确;
c.由分析可知,通入空气的电极为正极,水分子作用下得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,电极反应式为,故正确;
故选bc。
7.化学电池是人类生产生活的重要能量来源之一。
(1)下列反应可通过原电池装置实现化学能直接转化为电能的是 (选填字母)。
a.铁与稀硫酸反应
b.晶体与晶体反应
c.甲烷与氧气反应
(2)某研究小组利用氢氧燃料电池做动力驱动小车,图1为简易实验装置示意图,从构成原电池的基本要素来看,氢气的作用是(选填字母,下同) ,石墨电极b的作用是 ,导线的作用是 ,稀硫酸的作用是 。
a.负极反应物 b.正极反应物 c.负极材料 d.正极材料 e.离子导体 f.电子导体
(3)图2为另一种简易原电池装置。
①证实化学能转化为电能的实验现象是:电流表指针偏转、 。
②锌片上发生 (填“氧化”或“还原”)反应。
③正极的电极反应式是 。
④下列说法中,不正确的是 。
a.将铜片换为石墨,仍可产生电流
b.将稀硫酸换为硫酸铜溶液,两极电极反应不变
c.将稀硫酸换为稀盐酸,两极电极反应不变
d.电子经导线从锌片流向铜片后,再经溶液从铜片流回锌片
(4)利用反应设计一个简易原电池,请在图3上标明所使用的用品 。
【答案】(1)ac
(2)a d(f) f e
(3)铜电极上产生气泡 氧化 bd
(4)
【解析】(1)铁与稀硫酸反应、甲烷与氧气反应都是自发的氧化还原反应,都能设计为原电池实现化学能直接转化为电能,而八水氢氧化钡与氯化铵的反应是非氧化还原反应,不能设计为原电池实现化学能直接转化为电能,故选ac;
(2)由图可知,通入氢气的电极a为燃料电池的负极,氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢离子,通入氧气的电极b为正极,酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水,原电池工作时,导线为电子导体、稀硫酸为离子导体,故答案为:a;d(f);f;e;
(3)由图可知,该装置为化学能转化为电能的装置,比铜活泼的锌为原电池的负极,锌在负极失去电子发生氧化反应生成锌离子,铜为正极,氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气,原电池工作时,电流表指针偏转、铜电极上产生气泡;
①由分析可知,证实化学能转化为电能的实验现象是电流表指针偏转、铜电极上产生气泡,故答案为:电流表指针偏转、铜电极上产生气泡;
②由分析可知,锌为原电池的负极,锌在负极失去电子发生氧化反应生成锌离子,故答案为:氧化;
③由分析可知,铜为正极,氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为,故答案为:;
④a.将铜片换为石墨,锌、石墨在稀硫酸中依然可以构成原电池,仍可产生电流,故正确;
b.将稀硫酸换为硫酸铜溶液,锌、铜在硫酸铜溶液中构成原电池,铜为正极,铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜,正极电极反应式为会发生改变,故错误;
c.将稀硫酸换为稀盐酸,比铜活泼的锌为原电池的负极,锌在负极失去电子发生氧化反应生成锌离子,铜为正极,氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气,两极电极反应不变,故正确;
d.电解质溶液不能传递电子,所以电子经导线从锌片流向铜片后,不可能再经溶液从铜片流回锌片,故错误;
故选ac;
(4)由反应方程式和电子移动方向可知,左侧电极为做负极的铁电极,铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子,右侧电极为做正极的石墨电极,铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子,简易原电池的示意图为,故答案为:。
8.科学家设计了一种以石墨为电极、稀硫酸为电解质溶液处理废气SO2的电池,其工作原理如图所示,下列说法正确的是
A.电子由电极a流向电极b
B.一段时间后,电解质溶液的pH减小
C.理论上每消耗22.4 L O2,可产生196 g H2SO4
D.电极b的电极反应式:SO2-2e-+4OH-=SO+2H2O
【答案】B
【分析】以石墨为电极、稀硫酸为电解质溶液处理废气SO2的电池,SO2发生氧化反应,故电极b为负极,a为正极。
【解析】A.电子由电源负极b流向正极a,故A错误;
B.电池总反应为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,故一段时间后,电解质溶液的pH减小,故B正确;
C.无标准状况,无法计算氧气的物质的量,故C错误;
D.溶液为酸性,故电极b的电极反应式为SO2-2e-+2H2O=SO+4H+,故D错误;
故选B。
9.W、X、Y、Z四种金属按如图装置进行实验。下列说法不正确的是
装置
现象
金属W不断溶解
Y的质量增加
W上有气体产生
A.装置甲溶液中的移向W电极
B.装置乙中Y电极上的反应式为
C.装置丙中溶液的pH减小
D.四种金属的活动性强弱顺序为Z>W>X>Y
【答案】C
【解析】A.装置甲中金属W不断溶解,则W失电子作原电池负极,原电池中阴离子移向负极,A正确;
B.Y上铜离子得电子生成Cu,则Y电极上的反应式为Cu2++2e- =Cu,B正确;
C.W上氢离子得电子生成氢气,溶液中氢离子浓度减小,溶液的pH增大,C错误;
D.甲中W为负极,X为正极,活动性:W>X;乙中X为负极,Y为正极,活动性:X>Y;丙中Z为负极,W为正极,活动性:Z>W,所以四种金属的活动性强弱顺序为Z>W>X>Y,D正确;
故选:C。
10.我国科学家发明了一种电池:。电解质为、和KOH,由a和b两种离子交换膜隔开,形成A、B、C三个电解质溶液区域,结构示意图如下。下列说法不正确的是
A.Zn为电池的负极
B.a为阳离子交换膜,b为阴离子交换膜
C.电池工作一段时间后,A区域pH减小,C区域pH变大
D.电极反应:
【答案】D
【分析】根据总方程式可知,锌失去电子,发生氧化反应,锌作负极,二氧化铅得到电子,发生还原反应,二氧化铅作正极,以此解题。
【解析】A.由分析可知,锌作负极,A正确;
B.结合总的反应以及图示可知,负极反应为,消耗氢氧根离子,则钾离子,通过a膜向右移动,正极二氧化铅得到电子,电极反应为:,消耗氢离子,硫酸根离子通过b膜向左移动,故a为阳离子交换膜,b为阴离子交换膜,B正确;
C.由选项C分析可知,锌电极消耗氢氧根离子,A区域pH减小,二氧化铅电极消耗氢离子,C区域pH变大,C正确;
D.由选项B分析可知,电极反应:,D错误;
故选D。
11.SO2可形成酸雨,是大气污染物。利用如图装置既可以吸收工厂排放的SO2又可以制得硫酸溶液。下列说法正确的是
A.a极为负极,发生还原反应
B.b极的电极反应式为
C.电子的流动方向:a极→电解质溶液→b极
D.从左下口流出的硫酸溶液的质量分数一定大于50%
【答案】B
【分析】根据图示,a通入生成,发生氧化反应,为原电池的负极,b通入,为原电池的正极,发生反应:。
【解析】A.a极为负极,发生氧化反应,A错误;
B.b通入,为原电池的正极,发生反应:,B正确;
C.电子不能在电解质溶液中传导,C错误;
D.氢离子由a极区向b极区移动,a极区发生反应,左上口有水进入,左下口流出的硫酸溶液质量分数可能小于50%,D错误;
故选B。
12.汽车已经成为人类不可缺少的交通工具,但汽车尾气是大气主要污染源。某科研机构将汽车尾气中的和设计成如图所示的燃料电池,实现了和的无害转化。
下列说法正确的是
A.石墨I为负极,发生氧化反应
B.电池工作时,向石墨I电极处移动
C.石墨Ⅱ电极反应式为
D.石墨I生成时,外电路中通过电子
【答案】D
【分析】根据燃料电池的工作原理,装置图中在石墨Ⅱ上反应生成,被氧化,作还原剂,因此石墨Ⅱ作负极,在石墨Ⅰ上反应生成,被还原,作氧化剂,石墨Ⅰ作正极,据此答题。
【解析】A.根据分析,石墨Ⅰ为正极,发生还原反应,A错误;
B.电池工作时,电解质中的阴离子移动负极,因此向石墨Ⅱ电极处移动,B错误;
C.石墨Ⅱ作负极,电极反应式为:,C错误;
D.28g物质的量为,由NO生成时共得到电子,因此外电路中通过电子,D正确;
故选D。
13.电池的种类繁多,应用广泛,根据电化学原理回答下列问题。
(1)下图中,若溶液为稀,电流表指针发生偏转,电极材料为且作负极,则电极上发生的电极反应式为 ;反应进行一段时间后溶液酸性将 (填“增强”“减弱”或“基本不变”)。
(2)可作为燃料使用,用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图,电池总反应为,则电极是 (填“正极”或“负极”),电极的电极反应式为 。若线路中转移电子,则上述燃料电池消耗的在标准状况下的体积为 L。
(3)一种熔融碳酸盐燃料电池的原理示意图如下。请回答下列问题:
①反应,每消耗理论上转移的电子数目为
②电池工作时,向电极 (填“A”或“B”)移动。
③电极上发生的电极反应为 。
(4)科学家研发出一种新系统,通过“溶解”水中的二氧化碳,以触发电化学反应,有效减少碳的排放,其工作原理如图所示。
①系统工作时,a极为 极,b极区的电极反应式为 。
②系统工作时b极区有少量固体析出,可能的原因是 。
【答案】(1) 减弱
(2)正极 22.4
(3)6NA A
(4)负 钠离子移向正极,遇见碳酸氢根,可能生成碳酸氢钠的饱和溶液,从而有碳酸氢钠晶体析出
【解析】(1)若溶液为稀,电流表指针发生偏转,电极材料为且作负极,则电极上是氢离子得到电子变为氢气,发生的电极反应式为;氢离子不断消耗,反应进行一段时间后溶液酸性将减弱;故答案为:;减弱。
(2)可作为燃料使用,用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图,电池总反应为,根据电子转移方向,c为负极,则电极是正极,电极是乙醇得到电子,生成二氧化碳和氢离子,则c电极反应式为。根据正极反应式,若线路中转移电子,则上述燃料电池消耗的的物质的量为1mol,在标准状况下的体积为1mol×22.4 L∙mol−1=22.4L;故答案为:正极;;22.4。
(3)①反应,根据方程式分析,每消耗(碳由−4价变为+2价)理论上转移6mol电子,其电子数目为6NA;故答案为:6NA。
②电池工作时,电极A是化合价升高,失去电子,是原电池的负极,根据“同性相吸”,则向电极负极即A移动;故答案为:A。
③电极是氧气得到电子和二氧化碳反应生成碳酸根,其B电极上发生的电极反应为;故答案为:。
(4)①系统工作时,左边金属钠在有机电解液中变为金属钠离子,化合价升高,则a极为负极,b极区的电极反应式为;故答案为:负;。
②系统工作时b极区有少量固体析出,可能的原因是钠离子移向正极,遇见碳酸氢根,可能生成碳酸氢钠的饱和溶液,从而有碳酸氢钠晶体析出;故答案为:钠离子移向正极,遇见碳酸氢根,可能生成碳酸氢钠的饱和溶液,从而有碳酸氢钠晶体析出。
14.现有纯锌片、纯铜片,的溶液、导线、量筒。试用下图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。
(1)如图所示,装置气密性良好,且量筒中已充满了水,则开始实验时,首先要 。
(2)a电极的反应式为 ,b电极的反应式为 。
(3)当量筒中收集到气体时(标准状况下),通过导线的电子的物质的量是 。
(4)如果将a,b两电极的电极材料对调,U形管中将出现的现象是 。
【答案】(1)用导线把a,b两电极连接起来
(2)
(3)
(4)左端液面下降,右端液面上升
【解析】(1)要形成原电池,需要闭合线路,故首先要用导线把a、b两电极连接起来。
(2)根据图示,氢气在b电极生成,所以b是正极、a是负极;a电极是锌,负极失电子发生氧化反应,负极反应式为,b电极是铜,氢离子得电子生成氢气,正极反应式为;
(3)672mL气体为,其物质的量为,根据可知,。
(4)如果将a、b两电极的电极材料对调,则a极产生气体,故U形管中将出现的现象是U形管左端液面下降,右端液面上升。
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