(10分)電解原理和原電池原理是電化學(xué)的兩個(gè)重要內(nèi)容。某興趣小組做如下探究實(shí)驗(yàn)：

Ⅰ．（1）如圖為某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)氧化還原反應(yīng)：(用離子方程式表示)_______________________________設(shè)計(jì)的原電池裝置，反應(yīng)前，電極質(zhì)量相等，一段時(shí)間后，兩電極質(zhì)量相差12 g，導(dǎo)線(xiàn)中通過(guò)________mol電子。
（2）其他條件不變，若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液，石墨電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________，這是由于NH4Cl溶液顯________(填“酸性”“堿性”或“中性”)，用離子方程式表示溶液顯此性的原因____________________________________________。
（3）如圖其他條件不變，若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線(xiàn)與石墨相連成n型，則乙裝置中石墨（1）為_(kāi)_______極(填正、負(fù)、陰、陽(yáng))，乙裝置中與銅線(xiàn)相連石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)式為_(kāi)________________________________。

Ⅱ．如右圖所示裝置，通電5 min后，第③極增重2．16 g，同時(shí)在A池中收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體224 mL。
請(qǐng)完成下列問(wèn)題：

①第②極上生成的物質(zhì)為_(kāi)_______mol。
②寫(xiě)出第①極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式_________________________。
③設(shè)A池中原混合液的體積為200 mL，則通電前A池原混合液中Cu2＋的濃度為_(kāi)_______ mol/L。

Ⅰ．（1）Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu　   0．2
（2）2H＋＋2e－=H2↑  　酸性        NH4+＋H2ONH3·H2O＋H＋
（3）　陰     2Cl－－2e－=Cl2↑
Ⅱ．（1）①0．005   �、贑u2＋＋2e－=Cu　2H＋＋2e－=H2↑（共1分）　  ③0．025

解析試題分析：Ⅰ．由圖可知該裝置為原電池，F(xiàn)e為負(fù)極，發(fā)生：Fe-2e-=Fe2-，石墨為正極，發(fā)生Cu2++2e-=Cu，總反應(yīng)式為Fe+Cu2+═Fe2++Cu，一段時(shí)間后，兩電極質(zhì)量相差12g，
則Fe+Cu2+═Fe2++Cu  兩極質(zhì)量差△m   轉(zhuǎn)移電子
56g         64g    56g+64g=120g       2mol
12g                 n
n=0．2mol
（2）若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液，溶液呈酸性，發(fā)生：NH4++H2O?NH3?H2O+H+，負(fù)極發(fā)生2H++2e-═H2↑，負(fù)極發(fā)生Fe-2e-=Fe2-。
（3）將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線(xiàn)與石墨相連成n型，則甲裝置為原電池，鐵做負(fù)極，銅為正極。乙裝置為電解池，石墨（1）為陰極，乙裝置中與銅線(xiàn)相連石墨電極為陽(yáng)極。發(fā)生的反應(yīng)式為2Cl－－2e－=Cl2↑
Ⅱ．由圖可知，B裝置為電解池，第③極增重2．16g，發(fā)生Ag++e-=Ag，n（Ag）=0．02mol，則轉(zhuǎn)移電子為0．02mol，
A池中收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體224mL，所以氣體的物質(zhì)的量為0．224L/22．4L/mol=0．01mol，
A裝置中陽(yáng)極發(fā)生4OH--4e-=O2↑+2H2O，轉(zhuǎn)移0．02mol電子。第②極生成氣體為0．005mol，
所以第①極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為
2H++2e-=H2↑，
0．01  0．005
Cu2++2e-=Cu
0．005 0．01
即Cu2+的物質(zhì)的量為(0．02?0．005×2)/ 2=0．005mol，
c（Cu2+）=0．005mo/l0．2L=0．025mol/L。
考點(diǎn)：原電池和電解池

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：填空題

新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入CH4和O2 ，電解
質(zhì)為KOH溶液。某研究小組將兩個(gè)甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進(jìn)行飽和氯化鈉溶液的電解實(shí)驗(yàn)，如圖所示。

回答下列問(wèn)題：
（1）甲烷燃料電池正極的電極反應(yīng)式為 　 　   　　　　 　　、負(fù)極的電極反應(yīng)式為 　                　　。
（2）閉合K開(kāi)關(guān)后，a、b電極上均有氣體產(chǎn)生．其中b電極上得到的是　　　　　 ，電解氯化鈉溶液的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　        ；若電解一段時(shí)間后，石墨棒上產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl2 224 mL，電解后的溶液總體積為200 mL，則溶液的pH =      。
（3）若每個(gè)電池甲烷通入量為 1 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，且反應(yīng)完全，則理論上通過(guò)電解池的電量為　　　　　　　　         　　　　（法拉第常數(shù)F = 9．65×l04C· mol-1，列式計(jì)算)，最多能產(chǎn)生的氯氣體積為　　 　　L (標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

迄今為止，由化學(xué)能轉(zhuǎn)變的熱能或電能仍然是人類(lèi)使用的主要的能源。
I．請(qǐng)仔細(xì)觀察下列兩種電池的構(gòu)造示意圖，完成下列問(wèn)題:
 
（1）堿性鋅錳電池比普通鋅錳電池（干電池）性能好，放電電流大。試從影響反應(yīng)速率的因素分析其原因是     。
（2）堿性鋅錳電池的總反應(yīng)式：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為             。
Ⅱ．下面是一個(gè)將化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的裝置�；卮鹣铝袉�(wèn)題:

（1）寫(xiě)出通入O2一極的電極反應(yīng)方程式為                                    。
（2）a電極是   極，能否寫(xiě)出其電極反應(yīng)方程式   （填“能”或“不能”），若“能”寫(xiě)出其電極反應(yīng)方程式，若“不能”說(shuō)明其理由                                   。
（3）下列說(shuō)法不正確的是（   ）

A．此裝置用于電鍍銅時(shí)，電解一段時(shí)間，硫酸銅溶液的濃度不變
B．U型管中，OH—在a極放電
C．若a為純凈金屬，b為粗制金屬，該裝置可用于粗制金屬的精煉
D．電子經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)流入b電極
Ⅲ．某同學(xué)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，自選材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了在通常條件下不能發(fā)生的反應(yīng)：Cu+H2SO4(稀)=CuSO4+H2↑。請(qǐng)?jiān)谙旅婵蛑挟?huà)出能夠?qū)嶒?yàn)這一反應(yīng)的裝置圖，并在圖中進(jìn)行必要的標(biāo)注。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

（1）乙酰水楊酸俗稱(chēng)阿司匹林，是一種歷史悠久的解熱鎮(zhèn)痛藥。乙酰水楊酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。
現(xiàn)有乙酰水楊酸的粗品，某同學(xué)用中和法測(cè)定產(chǎn)品純度：取a g產(chǎn)品溶解于V1 mL1mol/L的NaOH溶液中，加熱使乙酰水楊酸水解，再用1 mol/L的鹽酸滴定過(guò)量的NaOH，當(dāng)?shù)味ńK點(diǎn)時(shí)消耗鹽酸V2 mL；
①寫(xiě)出乙酰水楊酸與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式                            ；
②計(jì)算出產(chǎn)品純度為                            （只需列出計(jì)算表達(dá)式，不必化簡(jiǎn)。乙酰水楊酸相對(duì)分子質(zhì)量為180）。
（2）甲醇直接燃料電池具有啟動(dòng)快、效率高、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)。（已知二甲醚直接燃料電池能量密度E =8．39 kW·h·kg-1)。
①若電解質(zhì)為酸性，甲醇直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為                          ；
②該電池的理論輸出電壓為1．20 V，能量密度E =                              (列式計(jì)算。能量密度 = 電池輸出電能／燃料質(zhì)量，lkW·h = 3．6×106J,一個(gè)電子的電量=1．6×10－19C)。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

鈉及其化合物具有廣泛的用途。
（1）工業(yè)上可利用反應(yīng)Na（1）+ KCl（1）        K（g）+ NaCl（1）來(lái)治煉金屬鉀，此反應(yīng)利用了鈉的還原性及___ _____，
寫(xiě)出鈉與TiCl4反應(yīng)冶煉Ti的化學(xué)方程式______________         _______。
（2）用Na2CO3熔融鹽作電解質(zhì)，CO、O2為原料組成的新型電池的研究取得了重大突破。該電池示意圖如圖：

負(fù)極電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________，為了使該燃料電池長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定，電池工作時(shí)必須有部分A物質(zhì)參加循環(huán)。A物質(zhì)的化學(xué)式為_(kāi)_____________。
（3）Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是
LiAlCl4－SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為: 4Li + 2SOCl2 ＝4LiCl + S + SO2。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①電池的負(fù)極材料為           ，發(fā)生的電極反應(yīng)為                        ；
②電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為                                              ；

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有：FeCl2、FeCl3、CuCl2、Cu。
（1）將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成的原電池如圖甲所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
 
①圖中X溶液是_____________________________；
②石墨電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________________________；
③原電池工作時(shí)，鹽橋中的____________(填“K＋”或“Cl－”)不斷進(jìn)入X溶液中。
（2）將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成的電解池如圖乙所示，乙燒杯中金屬陽(yáng)離子的物質(zhì)的量與電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量的變化關(guān)系如圖丙，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①M(fèi)是__________極；
②圖丙中的②線(xiàn)是______________的變化。
③當(dāng)電子轉(zhuǎn)移為2 mol時(shí)，向乙燒杯中加入________ L 5 mol·L－1 NaOH溶液才能使所有的金屬陽(yáng)離子沉淀完全。
（3）鐵的重要化合物高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型飲用水消毒劑，具有很多優(yōu)點(diǎn)。
①高鐵酸鈉生產(chǎn)方法之一是電解法，其原理為Fe＋2NaOH＋2H2O=Na2FeO4＋3H2↑，則電解時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式是__________________________________。
②高鐵酸鈉生產(chǎn)方法之二是在強(qiáng)堿性介質(zhì)中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水，該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

（Ⅰ）某興趣小組的同學(xué)用下圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問(wèn)題。當(dāng)閉合該裝置的電鍵時(shí)，觀察到電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
 
(1)甲裝置的名稱(chēng)是____________ (填“原電池”或“電解池”)。
(2) 寫(xiě)出電極反應(yīng)式： Pt極                                ； 當(dāng)甲中產(chǎn)生0.1 mol氣體時(shí)，乙中析出銅的質(zhì)量應(yīng)為_(kāi)_____________。
(3)若乙中溶液不變，將其電極都換成銅電極，電鍵閉合一段時(shí)間后，乙中溶液的顏色___________（填“變深”、“變淺”或“無(wú)變化”）。
（Ⅱ）燃料電池是燃料（如CO、H2、CH4等）跟O2（或空氣）反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。對(duì)于以強(qiáng)堿為電解質(zhì)的CH4燃料電池，負(fù)極電極反應(yīng)式為：                                      ，隨著放電的進(jìn)行，溶液的pH            （填“變大”“變小”或“不變”）。
（Ⅲ）由Cu2+、Cl-、Na+、SO42-四種離子中的兩種離子組成的電解質(zhì)溶液若干種，可選用銅電極、鉑電極進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。
(1)要使電解過(guò)程中溶質(zhì)的組成和質(zhì)量不變，而該稀溶液的濃度增大，又無(wú)渾濁，應(yīng)以­­­­­_______為陽(yáng)極電解          溶液，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為                         。
(2)以鉑作陽(yáng)極電解            溶液時(shí)，溶液的堿性有明顯增強(qiáng)，且溶液保澄清，電解的總反應(yīng)式為                                                     。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

如圖所示，A、F為石墨電極，B、E為鐵片電極。按要求回答下列問(wèn)題：

(1)打開(kāi)K2，閉合K1，B為_(kāi)______極，A的電極反應(yīng)為_(kāi)____，最終可觀察到的現(xiàn)象是      。
(2)打開(kāi)K1，閉合K2，E為_(kāi)______極，檢驗(yàn)F極產(chǎn)生氣體的方法是                     。該裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________。
(3)若往U型管中滴加酚酞，進(jìn)行(1)、(2)操作時(shí)，       極周?chē)茏兗t（填A(yù)、B、E、或F）。
（4）若電源選用燃料電池，結(jié)構(gòu)如下圖，以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)（非水溶濟(jì)，能夠傳導(dǎo)CO32-），電池工作時(shí)電解質(zhì)組成保持穩(wěn)定，通入甲烷的電極為_(kāi)_______極，請(qǐng)寫(xiě)出正極反應(yīng)的方程式         ，若在標(biāo)況下消耗11.2L的甲烷，電解NaCl溶液產(chǎn)生的H2的物質(zhì)的量為        mol（假設(shè)燃料電池能量轉(zhuǎn)化率為75%）。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：問(wèn)答題

【選修2化學(xué)與技術(shù)】(15分)
由黃銅礦(主要成分是CuFeS2)煉制精銅的工藝流程示意圖如下：

（1）在反射爐中，把銅精礦砂和石英砂混合加熱到1000℃左右，黃銅礦與空氣反應(yīng)
生成Cu和Fe的低價(jià)硫化物，且部分Fe的硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛢r(jià)氧化物。該過(guò)程中兩個(gè)主
要反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是                                                 、
                                              ，反射爐內(nèi)生成爐渣的主要成分是                  ；
（2）冰銅（Cu2S和FeS互相熔合而成）含Cu量為20%--50%。轉(zhuǎn)爐中，將冰銅加
熔劑（石英砂）在1200℃左右吹入空氣進(jìn)行吹煉。冰銅中的Cu2S被氧化為Cu2O，生成Cu2O與Cu2S反應(yīng)，生成含Cu量約為98.5%的粗銅，該過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是                                   、                                    ；
（3）粗銅的電解精煉如右圖所示。在粗銅的電解過(guò)程中，粗銅板應(yīng)是圖中電極_    _（填圖中的字母）；在電極d上發(fā)生的電極反應(yīng)式為                         ；若粗銅中還含有Au、Ag、Fe，它們?cè)陔娊獠壑械拇嬖谛问胶臀恢脼?u>                     。

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同步練習(xí)冊(cè)答案