原電池習(xí)題課課后作業(yè)

原電池習(xí)題課課后作業(yè)

1.Mg-H2O2電池可用于驅(qū)動(dòng)無(wú)人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如下。

該電池工作時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）

Mg電極石墨電極

A.Mg電極是該電池的正極

B.H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

C.石墨電極附近溶液的pH增大

D.溶液中。一向正極移動(dòng)

隔膜

2.人工光合作用能夠借助太陽(yáng)能，用C5和HzO制備化學(xué)原料。右圖是通過(guò)人工光合作用

制備HCOOH的原理示意圖，下列說(shuō)法不F理的是（）

e*■■?

1

催

A.該過(guò)程是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程催

化

化

劑

B.催化劑a表面發(fā)生氧化反應(yīng)，有0產(chǎn)生劑

2ab

C.催化劑a附近酸性減弱，催化劑b附近酸性增強(qiáng)__

D.催化劑b表面的反應(yīng)是C0+2H++2e=HCOOH

2質(zhì)t子交換膜M

3.利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成，電池工作時(shí)MV2+/MV+在電極與酶之間傳

遞電子，示意圖如下所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

I-----------------------------------------?-------------------------------------------1

交換膜

A.相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法條件溫和，同時(shí)還可提供電能

B.陰極區(qū)，在氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng)H2+2MV2+=2H++2MV+

C.正極區(qū)，固氮酶為催化劑，N2發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3

D.電池工作時(shí)質(zhì)子通過(guò)交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動(dòng)

4.熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作

為電解質(zhì)的無(wú)水LiCI-KCI混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為：

PbSO4+2LiCl+Ca=CaCL+Li2so4+Pb。下列有關(guān)說(shuō)法不至硬的是（）

A.放電過(guò)程中，Li+向PbS04電極移動(dòng)-硫酸鉛電極

「無(wú)水LiCl-KCl

B.負(fù)極反應(yīng)式：PbSO4+2e-+2Li+=Li2SQ4+Pb

一鈣電極

C.每轉(zhuǎn)移0.2mol電子,理論上生成20.7gPb一電池殼

D.常溫時(shí)，在正負(fù)極間接上電流表或檢流計(jì)，指針不偏轉(zhuǎn)

5.研究小組進(jìn)行如下表所示的原電池實(shí)驗(yàn):

實(shí)驗(yàn)編號(hào)①②

今

j

CuJ|（：u1『

實(shí)驗(yàn)裝置[1mol?L“

0.5mol?L?藤10.5mol,L"日1mol,L~,

HzSO,溶液飛

H2s溶液三/、“（）H溶液怎/NaOH溶液

r鹽橋

k橋

左側(cè)鐵片表面持續(xù)產(chǎn)生氣泡，連接裝

連接裝置5分鐘后，靈敏電流計(jì)指針

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象置5分鐘后，靈敏電流計(jì)指針向右偏

向左偏轉(zhuǎn)，銅片表面均無(wú)明顯現(xiàn)象

轉(zhuǎn)，右側(cè)鐵片表面無(wú)明顯現(xiàn)象

下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述中，正確的是()

A.兩裝置的鹽橋中，陽(yáng)離子均向右側(cè)移動(dòng)

B.實(shí)驗(yàn)①中，左側(cè)的銅被腐蝕

C.實(shí)驗(yàn)②中，左側(cè)電極的電極反應(yīng)式為2H++2e=H2T

D.實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②中，均有02得電子的反應(yīng)發(fā)生

6.全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯

的S材料,電池反應(yīng)為：16Li+xS8=8Li2sX(20區(qū)8)。

寫出放電時(shí)電極反應(yīng)，分析摻有石墨烯的S8材料的功能。

7.研究人員發(fā)明一種“水”電池，該電池能利用淡水與海水之間含鹽量的差別進(jìn)行發(fā)電。

(1)研究表明，電池的正極用二氧化鐳納米棒為材料可提高發(fā)電效率，這是利用納米材料

具有特性，能與鈉離子充分接觸。

(2)海水中的“水”電池總反應(yīng)可表示為：5Mn02+2Ag+2NaCl=Na2Mn50io+2AgCl

該電池負(fù)極反應(yīng)式為;

當(dāng)生成ImolNazMnsOio時(shí)轉(zhuǎn)移mol電子。

8.將NaCI溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時(shí)間后發(fā)

現(xiàn)液滴覆蓋的圓周中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕

.鐵銹環(huán)(b)

色鐵銹環(huán)(b),如圖所示。導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣(1)腐蝕區(qū)(a)

含量比邊緣少。

(1)液滴中的a-由_______區(qū)向________區(qū)遷移

(2)液滴邊緣發(fā)生的電極反應(yīng)為：

(3)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)說(shuō)明鐵銹環(huán)的生成。

9.資料顯示“02的氧化性隨溶液pH的增大逐漸減弱”。某興趣小組探究不同條件下KI與

02反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)如下。

裝置燒杯中的液體現(xiàn)象（5分鐘后）

①2mL1mol/LKI溶液+5滴淀粉無(wú)明顯變化

②2mL1mol/LKI溶液+5滴淀粉

溶液變藍(lán)

+2mL0.2mol/LHC1溶液

③2mL1mol/LKI溶液+5滴淀粉

無(wú)明顯變化

+2mL0.2mol/LKCl溶液

④2mL1mol/LKI溶液+5滴淀粉

溶液變藍(lán)、顏色較②淺

+2mL0.2mol/LCH3COOH溶液

（1）實(shí)驗(yàn)②中生成12的離子方程式是=

（2）實(shí)驗(yàn)③的目的是。

（3）實(shí)驗(yàn)④比②溶液顏色淺的原因是。

（4）為進(jìn)一步探究KI與02的反應(yīng)，用上表中的裝置繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

小燒杯中的液體現(xiàn)象（5小時(shí)后）

?2mLpH=8.5混有KOH的1mol/LKI溶液+5滴淀粉溶液才略變藍(lán)

⑥2mLpH=10混有KOH的1mol/LKI溶液+5滴淀粉無(wú)明顯變化

I.對(duì)于實(shí)驗(yàn)⑥的現(xiàn)象，甲同學(xué)提出猜想“pH=10時(shí)。2不能氧化廠”，設(shè)計(jì)了下列裝

置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想。

i.燒杯a中的溶液為。

ii.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，此猜想不感主。支持該結(jié)論的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：通入02后,

II.乙同學(xué)向pH=10的K0H溶液（含淀粉）中滴加碘水，溶液先變藍(lán)后迅速褪色，經(jīng)檢

測(cè)褪色后的溶液中含有,褪色的原因是（用離子方程式表示）。

（5）該小組同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行了整體反思，推測(cè)實(shí)驗(yàn)①的現(xiàn)象產(chǎn)生的原因可能是；

實(shí)驗(yàn)⑥的現(xiàn)象產(chǎn)生的原因可能是。

10.將H2s轉(zhuǎn)化為可再利用的資源是能源研究領(lǐng)域的重要課題。

（1）H2s的轉(zhuǎn)化

0

克勞斯法2

IH2S———*s

Fe3+

II鐵鹽氧化法H2s?S

HS^^H+S

III光分解法22

某溶液

①反應(yīng)I的化學(xué)方程式是。

②反應(yīng)II：+1H2s=Fe2++SI+（將反應(yīng)補(bǔ)充完整）。

③反應(yīng)1H體現(xiàn)了H2s的穩(wěn)定性弱于H2O?結(jié)合原子結(jié)構(gòu)解釋二者穩(wěn)定性差異的原

因：o

（2）反應(yīng)HI硫的產(chǎn)率低，反應(yīng)H的原子利用率低。我國(guó)科研人員設(shè)想將兩個(gè)反應(yīng)耦合,

實(shí)現(xiàn)由H2s高效產(chǎn)生S和H2，電子轉(zhuǎn)移過(guò)程如下圖。

過(guò)程甲、乙中,

（3）按照設(shè)計(jì)，科研人員研究如下。

①首先研究過(guò)程乙是否可行，裝置如右圖。經(jīng)檢驗(yàn)，n極區(qū)產(chǎn)生了Fe3+,p極

產(chǎn)生了n極區(qū)產(chǎn)生Fe3+的可能原因：

i.Fe2+-e-=Fe3+

+

ii.2H2O-4e=O2+4H,

（寫離子方程式）。

經(jīng)確認(rèn)，i是產(chǎn)生Fe3+的原因。過(guò)程乙可行。

②光照產(chǎn)生Fe"后，向n極區(qū)注入H2s溶液，有S生成，持續(xù)產(chǎn)生電流，p極產(chǎn)

生H2。研究S產(chǎn)生的原因，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：o

經(jīng)確認(rèn)，S是由Fe3+氧化H2s所得，H2s不能直接放電。過(guò)程甲可行。

（4）綜上，反應(yīng)H、III能耦合，同時(shí)能高效產(chǎn)生H2和S,其工作原理如下圖。

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，除了Fe3+/Fe2+外，137r也能

實(shí)現(xiàn)上圖所示循環(huán)過(guò)程。

結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)，說(shuō)明137r能夠使S源源不斷產(chǎn)生

的原因：。

參考答案

l.C2.C3.B4.B5.D

6.S8+2Li++2e=Li2s8或3Li2s8+2Li++2e=4Li2s6增強(qiáng)正極的導(dǎo)電性

7.(1)表面積大，吸附能力強(qiáng)，活性高。(2)Ag+CI-e=AgCI轉(zhuǎn)移2moi電子

8.(1)b-a(2)O2+2H2O+4e=4OH

2+2+

(3)Fe-2e-Fe,與正極區(qū)0日結(jié)合，F(xiàn)e+2OH=Fe(OH)2,Fe