原电池习题课课后作业

原电池习题课课后作业

1.Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。

该电池工作时，下列说法正确的是（）

Mg电极石墨电极

A.Mg电极是该电池的正极

B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应

C.石墨电极附近溶液的pH增大

D.溶液中。一向正极移动

隔膜

2.人工光合作用能够借助太阳能，用C5和HzO制备化学原料。右图是通过人工光合作用

制备HCOOH的原理示意图，下列说法不F理的是（）

e*■■»

1

催

A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程催

化

化

剂

B.催化剂a表面发生氧化反应，有0产生剂

2ab

C.催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强__

D.催化剂b表面的反应是C0+2H++2e=HCOOH

2质t子交换膜M

3.利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传

递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是（）

I-----------------------------------------®-------------------------------------------1

交换膜

A.相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能

B.阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+=2H++2MV+

C.正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3

D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动

4.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作

为电解质的无水LiCI-KCI混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：

PbSO4+2LiCl+Ca=CaCL+Li2so4+Pb。下列有关说法不至硬的是（）

A.放电过程中，Li+向PbS04电极移动-硫酸铅电极

「无水LiCl-KCl

B.负极反应式：PbSO4+2e-+2Li+=Li2SQ4+Pb

一钙电极

C.每转移0.2mol电子,理论上生成20.7gPb一电池壳

D.常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转

5.研究小组进行如下表所示的原电池实验:

实验编号①②

今

j

CuJ|（：u1『

实验装置[1mol•L“

0.5mol•L।藤10.5mol,L"日1mol,L~,

HzSO,溶液飞

H2s溶液三/、“（）H溶液怎/NaOH溶液

r盐桥

k桥

左侧铁片表面持续产生气泡，连接装

连接装置5分钟后，灵敏电流计指针

实验现象置5分钟后，灵敏电流计指针向右偏

向左偏转，铜片表面均无明显现象

转，右侧铁片表面无明显现象

下列关于该实验的叙述中，正确的是()

A.两装置的盐桥中，阳离子均向右侧移动

B.实验①中，左侧的铜被腐蚀

C.实验②中，左侧电极的电极反应式为2H++2e=H2T

D.实验①和实验②中，均有02得电子的反应发生

6.全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯

的S材料,电池反应为：16Li+xS8=8Li2sX(20区8)。

写出放电时电极反应，分析掺有石墨烯的S8材料的功能。

7.研究人员发明一种“水”电池，该电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电。

(1)研究表明，电池的正极用二氧化镭纳米棒为材料可提高发电效率，这是利用纳米材料

具有特性，能与钠离子充分接触。

(2)海水中的“水”电池总反应可表示为：5Mn02+2Ag+2NaCl=Na2Mn50io+2AgCl

该电池负极反应式为;

当生成ImolNazMnsOio时转移mol电子。

8.将NaCI溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发

现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕

.铁锈环(b)

色铁锈环(b),如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气(1)腐蚀区(a)

含量比边缘少。

(1)液滴中的a-由_______区向________区迁移

(2)液滴边缘发生的电极反应为：

(3)结合化学用语说明铁锈环的生成。

9.资料显示“02的氧化性随溶液pH的增大逐渐减弱”。某兴趣小组探究不同条件下KI与

02反应，实验如下。

装置烧杯中的液体现象（5分钟后）

①2mL1mol/LKI溶液+5滴淀粉无明显变化

②2mL1mol/LKI溶液+5滴淀粉

溶液变蓝

+2mL0.2mol/LHC1溶液

③2mL1mol/LKI溶液+5滴淀粉

无明显变化

+2mL0.2mol/LKCl溶液

④2mL1mol/LKI溶液+5滴淀粉

溶液变蓝、颜色较②浅

+2mL0.2mol/LCH3COOH溶液

（1）实验②中生成12的离子方程式是=

（2）实验③的目的是。

（3）实验④比②溶液颜色浅的原因是。

（4）为进一步探究KI与02的反应，用上表中的装置继续进行实验:

小烧杯中的液体现象（5小时后）

©2mLpH=8.5混有KOH的1mol/LKI溶液+5滴淀粉溶液才略变蓝

⑥2mLpH=10混有KOH的1mol/LKI溶液+5滴淀粉无明显变化

I.对于实验⑥的现象，甲同学提出猜想“pH=10时。2不能氧化厂”，设计了下列装

置进行实验，验证猜想。

i.烧杯a中的溶液为。

ii.实验结果表明，此猜想不感主。支持该结论的实验现象是：通入02后,

II.乙同学向pH=10的K0H溶液（含淀粉）中滴加碘水，溶液先变蓝后迅速褪色，经检

测褪色后的溶液中含有,褪色的原因是（用离子方程式表示）。

（5）该小组同学对实验过程进行了整体反思，推测实验①的现象产生的原因可能是；

实验⑥的现象产生的原因可能是。

10.将H2s转化为可再利用的资源是能源研究领域的重要课题。

（1）H2s的转化

0

克劳斯法2

IH2S———*s

Fe3+

II铁盐氧化法H2s»S

HS^^H+S

III光分解法22

某溶液

①反应I的化学方程式是。

②反应II：+1H2s=Fe2++SI+（将反应补充完整）。

③反应1H体现了H2s的稳定性弱于H2O»结合原子结构解释二者稳定性差异的原

因：o

（2）反应HI硫的产率低，反应H的原子利用率低。我国科研人员设想将两个反应耦合,

实现由H2s高效产生S和H2，电子转移过程如下图。

过程甲、乙中,

（3）按照设计，科研人员研究如下。

①首先研究过程乙是否可行，装置如右图。经检验，n极区产生了Fe3+,p极

产生了n极区产生Fe3+的可能原因：

i.Fe2+-e-=Fe3+

+

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

（写离子方程式）。

经确认，i是产生Fe3+的原因。过程乙可行。

②光照产生Fe"后，向n极区注入H2s溶液，有S生成，持续产生电流，p极产

生H2。研究S产生的原因，设计如下实验方案：o

经确认，S是由Fe3+氧化H2s所得，H2s不能直接放电。过程甲可行。

（4）综上，反应H、III能耦合，同时能高效产生H2和S,其工作原理如下图。

进一步研究发现，除了Fe3+/Fe2+外，137r也能

实现上图所示循环过程。

结合化学用语，说明137r能够使S源源不断产生

的原因：。

参考答案

l.C2.C3.B4.B5.D

6.S8+2Li++2e=Li2s8或3Li2s8+2Li++2e=4Li2s6增强正极的导电性

7.(1)表面积大，吸附能力强，活性高。(2)Ag+CI-e=AgCI转移2moi电子

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

2+2+

(3)Fe-2e-Fe,与正极区0日结合，Fe+2OH=Fe(OH)2,Fe