根据下列氧化还原反应设计一个原电池: 2FeCl3+Fe===3FeCl2。 要求:(1)画出此原电池的装置图,装置可采用烧杯 和盐桥。 (2)注明原电池的正、负极和外电路中电子的流向。 (3)写出两个电极上发生的电极反应。 【提示】 设计原电池就是确定电极和选择电解质 溶液。不能改变原反应。 【解析】 根据原电池的构成条件——发生还原反应的物 质作正极(或在正极上发生还原反应),发生氧化反应的物 质作负极(或在负极上发生氧化反应)。在上述反应里,固 体铁中铁元素的化合价升高,发生氧化反应,应作原电池 的负极;FeCl3中铁元素的化合价降低,发生还原反应, 但因FeCl3易溶于水,不能直接作电极,所以要选用一种 活动性比铁弱且与FeCl3溶液不反应的固体作辅助电极, 这里可以采用石墨棒等。左、右两个烧杯中电解质溶液依 次为FeCl2、FeCl3溶液,两个烧杯间要用盐桥沟通。 【答案】 (1)装置图如下: (2)电池的正、负极及外电路中电子的流向如图所示。 (3)负极(Fe):Fe-2e-===Fe2+; 正极(C):2Fe3++2e-===2Fe2+。 1.理论上不能设计为原电池的化学反应是( A.CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ) ΔH<0 B.HNO3(aq)+NaOH(aq)===NaNO3(aq)+H2O(l) ΔH<0 C.CO2(g)+C(s)===2CO(g) 【解析】 ΔH>0 D.2FeCl3(aq)+Fe(s)===3FeCl2(aq) ΔH<0 只有放热的氧化还原反应才能设计成原电池。 【答案】 BC 2.日常所用干电池其电极分别为碳棒(上面有铜帽)和锌皮, 以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2吸收H2), 电极反应可简化为Zn-2e-===Zn2+,2NH4++2e- ===2NH3+H2(NH3与Zn2+结合),根据以上叙述判断下列 结论正确的是( ) A.Zn为正极,碳为负极 B.Zn为负极,碳为正极 C.工作时电子由碳极,经外电路流向Zn极 D.长时间连续使用时电池内糊状物可能流出腐蚀用电器 【解析】 Zn碳原电池中Zn活泼性强于碳,Zn作负极, 碳作正极,在外电路中,电子从负极流向正极,故A、 C不正确;长时间连续使用该电池,由于Zn皮破损,且 MnO2不断吸收H2生成H2O,糊状物越来越稀,可能流 出而腐蚀用电器,故B、D正确。 【答案】 BD 3.将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫 酸,同时向a中加少量的CuSO4溶液,如下各图中 产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系,正确的是 ( A) 4.下图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示, 下列叙述不正确的是( B ) A.a电极是负极 B.b电极的电极反应为:4OH--4e-===2H2O+O2↑ C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储 藏在电池内的新型发电装置 5.普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生胶体,溶液 呈碱性。根据这一物理化学特点,科学家发明了电动势法测水 泥初凝时间。此法的原理如下图所示,负极的电极反应式为: 2Cu+2OH--2e-===Cu2O+H2O。下列有关说法不正确的 是D ( ) A.水泥是硅酸盐产品 B.测量原理示意图中,Cu为负极 C.反应的总方程式为:2Cu+Ag2O===Cu2O+2Ag D.电池工作时,OH-向正极移动 6.航天飞机常采用新型燃料电池作为电能来源,燃料电池一般指 它可直接将化学能转化为电能。我国发射的“神舟”六号载人飞船是 采用先进的甲烷电池为电能的,该电池以KOH溶液为电解质,其总 反应的化学方程式为:CH4+2O2+2OH-===CO32-+3H2O。 (1)负极上的电极反应为 CH4+10OH--8e-===CO32-+7H2O _______________________________________________。 采用H2、CH4、CO、C2H5OH等可燃物质与O2一起构成的电池装置, 1 (2)消耗标准状况下的5.6 L O2时,有________mol 电子发生转移。 增大 填“增大”“减小”或“ (3)开始放电时,正极附近溶液的pH________( 不变”)。