化學(xué)電源在現(xiàn)代社會(huì)的各個(gè)方面都有著廣泛的應(yīng)用.
(1)根據(jù)原電池的反應(yīng)原理,人們?cè)O(shè)計(jì)和生產(chǎn)出了許多化學(xué)電源,主要包括一次電池、二次電池、燃料電池等.二次電池又稱蓄電池,放電后可再    使活性物質(zhì)獲得再生,這類電池可以多次重復(fù)使用.堿性鋅錳電池是一次電池,其電池反應(yīng)方程式為:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2則其負(fù)極的電極反應(yīng)式為
 

(2)已知鉛蓄電池是由兩組平行排列的柵狀鉛合金極板作為主架,正極板上覆蓋PbO2,負(fù)極板上覆蓋Pb,電解質(zhì)溶液是H2SO4溶液.其充、放電原理可用下列化學(xué)方程式表示:Pb+PbO2+2H2SO4
放電
充電
2PbSO4+2H2O
如果要判斷某鉛蓄電池是否需要充電,可以根據(jù)
 
來(lái)確定.若某蓄電池的正、負(fù)極標(biāo)志難以辨別,則可通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)予以辨別出來(lái).請(qǐng)寫(xiě)出你給出的辨別實(shí)驗(yàn)方案:
 

(3)某燃料電池以鉑為電極,KOH溶液為電解質(zhì)溶液,在兩極區(qū)分別通入氫氣和氧氣即可產(chǎn)生電流.則該電池正極的電極反應(yīng)式為
 

(4)用石墨為電極電解c(Cl-)=3mol?L-1的NaCl和CuCl2的混合溶液1000mL,通電一段時(shí)間后,當(dāng)陰極上收集到11.2L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),溶液中氯離子恰好放電完全.則電解所得到的金屬銅的質(zhì)量為
 
g.(設(shè)電解后溶液的體積變化忽略不計(jì))
考點(diǎn):原電池和電解池的工作原理,電解原理
專題:電化學(xué)專題
分析:(1)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),由方程式可知Zn被氧化生成Zn(OH)2;
(2)當(dāng)電極上的反應(yīng)物較少時(shí),電池的電流強(qiáng)度減弱;利用電流計(jì)測(cè)定電流流向;
(3)堿性條件下,氫氧燃料電池中氧氣在正極得電子生成氫氧根離子;
(4)用石墨做電極電解,則陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)為:Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2↑,陽(yáng)極上發(fā)生電極反應(yīng):Cl--2e-=Cl2↑,根據(jù)電子守恒和電極方程式進(jìn)行計(jì)算.
解答: 解:(1)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),由方程式可知Zn被氧化生成Zn(OH)2,則電極方程式為Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2,故答案為:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2;
(2)當(dāng)電極上的反應(yīng)物較少時(shí),電池的電流強(qiáng)度減弱,所以當(dāng)電流強(qiáng)度較小時(shí),需要對(duì)電池充電;利用電流計(jì)測(cè)定電流流向,若電流計(jì)指針向正極偏轉(zhuǎn),則與電流計(jì)正極相連的為原電池的正極,若反向偏轉(zhuǎn),與電流計(jì)正極相連的為原電池的負(fù)極,
故答案為:電流強(qiáng)度;利用電流計(jì)測(cè)定電流流向;
(3)正極上氧氣得電子和水生成氫氧根離子,發(fā)生還原反應(yīng),所以電極反應(yīng)式為2H2O+O2+4e-═4OH-,故答案為:2H2O+O2+4e-═4OH-;
(4)用石墨做電極電解,則陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)為:Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2↑,陽(yáng)極上發(fā)生電極反應(yīng):Cl--2e-=Cl2↑,已知n(Cl-)=3mol?L-1×1L=3mol,
則轉(zhuǎn)移的電子的總物質(zhì)的量為n=n(Cl-)=3mol,氫氣轉(zhuǎn)移的電子為n(e-)=2n(H2)=
11.2L
22.4L /mol 
×2=1mol,所以銅轉(zhuǎn)移的電子為n′(e-)=3-1mol=2mol,則生成的Cu為n(Cu)=
1
2
n′(e-)=1mol,所以m(Cu)=nM=64g,故答案為:64.
點(diǎn)評(píng):本題考查學(xué)生原電池和電解池的工作原理知識(shí),注意根據(jù)電子守恒來(lái)計(jì)算電極上產(chǎn)物的量,難度較大.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值.下列說(shuō)法正確的是( �。�
A、0.1mol羥基()中含有的電子數(shù)為0.7NA
B、1L 0.1mol?L-1的AlCl3溶液中含有Al3+的數(shù)目為0.1NA
C、0.1mol N2與足量H2反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.6NA
D、標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1.12L HCHO中C原子的數(shù)目為0.05NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(1)由氫氣和氧氣反應(yīng)生成0.5mol水蒸氣放熱120.9kJ,寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
 
.若H2O(l)=H2O(g);△H=+44kJ/mol,則H2的燃燒熱△H=
 

(2)已知:
Na2CO3?10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g)△H1=+532.36kJ?mol-1
Na2CO3?10H2O(s)=Na2CO3?H2O(s)+9H2O(g)△H2=+473.63kJ?mol-1
寫(xiě)出Na2CO3?H2O脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
 

(3)已知SO2(g)+1/2O2(g)?SO3(g)△H=-98.30kJ/mol,現(xiàn)將4molSO2與一定量O2混合后充分反應(yīng),當(dāng)放出314.56kJ熱量時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率為
 

(4)下列三組溶液
①20ml、0.1mol/LHCl+20ml、0.1mol/LNH3?H2O
②10ml、0.2mol/LHCl+30ml、0.1mol/LNaOH
③10ml、0.1mol/L H2SO4+30ml、0.1mol/LNH3?H2O
發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)熱△H1、△H2、△H3大小關(guān)系為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(1)在一密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H=-94.9KJ/mol
①若298K時(shí)平衡常數(shù)為K1,498K時(shí)平衡常數(shù)為K2,則K1
 
K2(填“>”“=”“<“).
②若保持容器容積不變,則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是
 
(填選項(xiàng)序號(hào)).
a.2v(H2)正=3v(NH3    b.v(H2=3v(NH3
c.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變;    d.混合氣體平均摩爾質(zhì)量不變
③若保持容器壓強(qiáng)不變,達(dá)到平衡后,再向容器通入一定量He,此時(shí)逆反應(yīng)速率
 
;(填“增大”“不變”或“減小”).平衡向
 
(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng).
(2)肼(N2H4)是一種高能燃料.298K時(shí),1.00g N2H4(l)與足量的N2O4(l)反應(yīng)生成N2(g)和H2O(1)放出19.15KJ的熱,寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
 
;
(3)肼也可以在純氧中燃燒生成Ni和水,某科研所用該反應(yīng)原理設(shè)計(jì)制造原電池.電池用多孔石墨作電極,電解質(zhì)為能傳導(dǎo)H+的固體電解質(zhì),則該電池負(fù)極的反應(yīng)式為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知A、B、C、D、E、F、G是七種原子序數(shù)依次增大的短周期元素,它們的原子結(jié)構(gòu)特征或有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)等如表所示.
元素 原子結(jié)構(gòu)特征或有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)
A 原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍
B 其單質(zhì)是空氣中含量最多的物質(zhì)
C 原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的4倍
D 位于第ⅡA族,其原子半徑比E的大
E 是金屬元素,其氧化物和氫氧化物都有兩性,且與D在同一周期
F 原子序數(shù)16,其單質(zhì)在通常狀況下為固體
G 原子的最外層電子數(shù)比其次外層電子數(shù)少1個(gè)
(1)元素A的元素符號(hào)是
 
.元素D在元素周期表中的位置是第
 
周期、第ⅡA族.這七種元素中,不屬于主族元素的元素的名稱是
 

(2)B原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖為
 
.在E、F、G三種元素中,原子半徑最小的是
 
(填元素名稱).
(3)元素A與G可形成化合物AG4,在該化合物中含有的化學(xué)鍵類型為
 
.A與氧元素可形成化合物AO2,該化合物分子的電子式為
 

(4)在D、E、F三種元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中,呈堿性的是
 
(填化學(xué)式).
(5)元素B能與氫元素形成化合物BH3,在通常狀況下,BH3的水溶液呈
 
(填“酸”、“堿”或“中”)性.
(6)元素E的單質(zhì)、氧化物和氫氧化物都能與NaOH溶液反應(yīng),且反應(yīng)時(shí)都有鹽生成,則生成的鹽的化學(xué)式為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

四種短周期主族元素A、B、C、D原子序數(shù)依次增大,只有一種金屬,其中A、D同主族,A、D的最外層電子數(shù)之和與B的原子序數(shù)相同;C元素是短周期中原子半徑最大的元素;A、D的最高價(jià)氧化物均能與C的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物反應(yīng)生成鹽和水.
(1)B在元素周期表中的位置
 
,B的同族元素氫化物中沸點(diǎn)最低的是(填寫(xiě)分子式)
 

(2)A的最高價(jià)氧化物晶體的硬度
 
D的最高價(jià)氧化物晶體的硬度(填“大于”、“等于”、“小于”)其理由
 

(3)若一定量的A的最高價(jià)氧化物與C的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的溶液反應(yīng),其新生成物質(zhì)是
 
,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明
 

(4)A的最高價(jià)氧化物與D的氣態(tài)氫化物及水蒸氣,在有機(jī)催化劑N-雜環(huán)卡賓的催化作用下,只生成一種新型燃料X和D的最高價(jià)氧化物.
①經(jīng)對(duì)X的研究發(fā)現(xiàn),1個(gè)X分子中有18電子,1molX在氧氣中完全燃燒,只生成 1molA的最高價(jià)氧化物和2molB的氣態(tài)氫化物,則X的分子式
 

②寫(xiě)出上述制取燃料X的化學(xué)方程式
 

③燃料X與C的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物做電解質(zhì)溶液,設(shè)計(jì)成燃料電池應(yīng)于航天事業(yè),該電池負(fù)極的電極反應(yīng)為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

過(guò)氧化氫在二氧化錳作用下分解放出氧氣的反應(yīng)機(jī)理如下所示:
①M(fèi)nO2+H2O2+2H+═Mn2++O2↑+2H2O
②Mn2++H2O2═MnO2+2H+?
(1)下列說(shuō)法正確的是
 
(填序號(hào)).
A.H2O2在①中是氧化劑,在②中是還原劑
B.Mn2+在①中是還原產(chǎn)物,在②中是氧化產(chǎn)物
C.在①中每生成1molO2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2.408×1024??
D.在二氧化錳催化作用下,1 mol H2O2分解生成0.5mol O2
(2)在配平H2O2、KMnO4、H2SO4三者反應(yīng)的化學(xué)方程式時(shí),可出現(xiàn)多套配平系數(shù),如:
A.7H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+6O2↑+K2SO4+10H2O
B.5H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+5O2↑+K2SO4+8H2O
C.9H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+7O2↑+K2SO4+12H2O
用H218O2進(jìn)行示蹤實(shí)驗(yàn)(18O為示蹤氧原子),證實(shí)生成的氧氣全部是18O2,根據(jù)這一事實(shí)回答下列問(wèn)題:
①H2O2僅作還原劑的化學(xué)方程式是
 
(填“A”、“B”或“C”).
②H2SO4在上述反應(yīng)中表現(xiàn)的性質(zhì)是
 
(填編號(hào)).
A.酸性
B.氧化性
C.吸水性
D.脫水性
③研究三個(gè)化學(xué)方程式中各組系數(shù)的變化規(guī)律,寫(xiě)出符合該規(guī)律的一個(gè)新的化學(xué)方程式:
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列裝置工作時(shí)實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是( �。�
A、干電池
B、光伏電池
C、離子交換膜電解槽
D、風(fēng)力發(fā)電機(jī)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

常溫下,在20mL 0.1000mol?L-1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1000mol?L-1 HCl溶液40mL,溶液的pH逐漸降低,此時(shí)溶液中含碳元素有關(guān)微粒的物質(zhì)的量占碳的總物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)(縱軸)也發(fā)生變化(CO2因逸出未畫(huà)出),如圖所示.

配制碳酸鈉物質(zhì)的量濃度溶液和滴定實(shí)驗(yàn)如下:
步驟I、稱取碳酸鈉樣品2.70g(樣品中的雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)).
步驟II、將樣品溶解后,完全轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中,定容,搖勻.
步驟Ⅲ、移取10.00mL樣品溶液于潔凈的錐形瓶中,滴入1~2滴甲基橙指示劑,用0.1000mol?L-1鹽酸溶液滴定至終點(diǎn).按上述操作方法再重復(fù)2次.
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)配制250mL Na2CO3溶液時(shí),必須用到的實(shí)驗(yàn)儀器有:燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、天平和
 

(2)根據(jù)步驟Ⅲ填空:
①酸式滴定管用蒸餾水洗滌后,直接加入鹽酸溶液進(jìn)行滴定,則所測(cè)得樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
 
(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”);
②判斷滴定終點(diǎn)的依據(jù)是
 
;
③滴定結(jié)果如下表所示:
滴定次數(shù) 待測(cè)溶液的體積/mL 標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積
滴定前刻度/mL 滴定后刻度/mL
1 10.00mL 0.02 20.02
2 10.00mL 0.70 20.71
3 10.00mL 0.08 20.07
則該碳酸鈉樣品的純度為
 
(保留小數(shù)點(diǎn)后兩位有效數(shù)字).
(3)根據(jù)上圖回答:①下說(shuō)法正確的是
 
(填字母).
A.在PH為6.37及10.25時(shí),溶液中:c (H2CO3)=c (HCO3-)=c (CO32-
B.當(dāng)加入鹽酸使溶液pH為10時(shí),溶液中:c(HCO3-)>c(Cl-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+
C.當(dāng)加入鹽酸使溶液pH為7時(shí),溶液中含碳的微粒為:CO32-、HCO3-
②當(dāng)加入鹽酸使溶液pH在6.37-10.25時(shí)離子方程式為
 

(4)某同學(xué)認(rèn)為該溶液中Na2CO3的水解是微弱的,發(fā)生水解的CO32-離子不超過(guò)其總量的10%.請(qǐng)你設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明該同學(xué)的觀點(diǎn)是否正確:
 

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