高中化学：巧解锌铜原电池
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今日搜狐热点Ⅰ．钢铁工业是国家工业的基础.请回答钢铁腐蚀.防护过程中的有关问题. 请写出钢铁在碱性.潮湿的环境下发生电化学腐蚀正极的电极反应式: 下列哪个装置示意图可防止铁棒被腐蚀 . Ⅱ．某同学利用CuSO4溶液.进行以下实验探究. ①图1是根据反应Zn+CuSO4===Cu+ZnSO4设计成的锌铜原电池.Cu极的电极反应式是 .盐桥中是含有琼胶 题目和参考答案——精英家教网——
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Ⅰ．钢铁工业是国家工业的基础。请回答钢铁腐蚀、防护过程中的有关问题。 请写出钢铁在碱性、潮湿的环境下发生电化学腐蚀正极的电极反应式：&&&&&&&& &&&&&&&& 下列哪个装置示意图可防止铁棒被腐蚀&&&&&&&&&&&&&&。
Ⅱ．某同学利用CuSO4溶液，进行以下实验探究。 ①图1是根据反应Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4设计成的锌铜原电池。Cu极的电极反应式是　&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　　，盐桥中是含有琼胶的KCl饱和溶液，电池工作时K＋向　　　　移动（填“甲”或“乙”）。 ②图2中，Ⅰ是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜，则b处通入的是　　　　（填“CH4”或“O2”），a处电极上发生的电极反应式是　　&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　；当铜电极的质量变化3.2 g，则消耗的CH4在标准状况下的体积为　 &&&&&&&&&&&&&　　　L。
Ⅰ. O2+2H2O+4e－=4OH-&&&&&&&& B& D&& Ⅱ . ①Cu2＋＋2e－===Cu　乙　 ②& O2　CH4－8e－＋10OH－===CO32－＋7H2O&&&&& 　0.28 L　
科目：高中化学
来源：2007年普通高等学校招生全国统一考试、化学(江苏卷)
钢铁工业是国家工业的基础．2006年我国粗钢产量突破4亿吨，居世界首位．
某中学社会实践活动小组利用假期对当地钢铁厂进行了调研，对从矿石开始到钢铁产出的工
艺流程有了全面的感性认识．请您对社会实践活动小组感兴趣的问题进行计算：
将6.62 g铁矿石样品投入适量的盐酸中(充分反应)，过滤，然后在滤液中加过量的NaOH溶液，充分反应后，过滤、洗涤、灼烧得4.80g Fe2O3．现以该铁矿石为原料炼铁，若生产过程中铁元素损失4％，计算每生产1.00t生铁(含铁96％)，至少需要这种铁矿石多少吨?(保留两位小数)
取某钢样粉末28.12g(假设只含Fe和C)，在氧气流中充分反应，得到CO2气体224mL(标准状况)．①计算此钢样粉术中铁和碳的物质的量之比．
②再取三份不同质量的钢样粉末分别加到100mL相通浓度的H2SO4溶液中，充分反应后，测得的实验数据如下表所示：
计算硫酸溶液的物质的量浓度．
③若在实验Ⅱ中继续加入mg钢样粉末，计算反应结束后剩余的固体质量为多少?(用含m的代数式表示)
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99位同学学习过此题，做题成功率60.6%
1799年，意大利科学家伏打发明了世界上最早的电池--伏打电池．由于它的诞生，加深了人们对光、热、电磁、化学变化之间的关系的认识，导致了与电化学、电磁相联系的一系列重大的科学发现，也为电力应用开辟了广阔的前景．（1）1836年，英国科学家丹尼尔对“伏特电池”进行了改良，制造了一个能稳定工作的铜锌原电池，称为“丹尼尔电池”．其基本构造如图1所示，该装置中作正极的是铜&，电池盐桥（含饱和KCl溶液和琼脂）中的Cl-向负或锌&极的烧杯移动．（2）锂离子电池是具有电压高、能量密度大、循环性能好等突出优点的高效绿色产品．某锂离子电池的结构如图2所示，以石墨化的碳、氧化钴锂（LiCoO2）为电极，当充电时，阳极上发生的电极反应为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+，总反应式为LiCoO2+6C=Li1-xCoO2+LixC6．①当该电池放电时，Li+的运动方向是A→B&，电极A上发生的电极反应式：LixC6-xe-=6C+xLi+&．②下列有关该锂离子电池的说法，正确的是AC&．A．放电时，电极B上发生了还原反应B．充电时，Li+得电子，发生了还原反应C．在整个充电或放电过程中不只存在一种形式的能量转化D．电池的总反应式可表示为：Li1-xCoO2+LixC6充电放电LiCoO2+6C．
本题难度：一般
题型：填空题&|&来源：网络
分析与解答
习题“1799年，意大利科学家伏打发明了世界上最早的电池--伏打电池．由于它的诞生，加深了人们对光、热、电磁、化学变化之间的关系的认识，导致了与电化学、电磁相联系的一系列重大的科学发现，也为电力应用开辟了广阔的前景．...”的分析与解答如下所示：
（1）该装置属于原电池，锌易失电子而作负极，铜作正极，原电池放电时，阴离子向负极移动；（2）①放电时，根据电子移动方向知，A作负极，B作正极，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，阳离子向正极移动；&②A．放电时，B作原电池正极，正极上得电子发生还原反应；B．充电时，锂元素化合价不变；C．在充电或放电过程中，还存在其它能量的转化；D．LiCoO2+6C→Li1-xCoO2+LixC6的过程为充电过程．
解：（1）该装置属于原电池，锌易失电子发生氧化反应而作负极，铜作正极，放电时电解质溶液中氯离子向负极（锌极）移动，故答案为：Cu；负或Zn；（2）①根据外电路中电子流向知，作原电池时，电子从A流出，则A是负极，B是正极，在原电池内部，锂离子向正极B移动，负极上LixC6失电子发生氧化反应，电极反应式为LixC6-xe-=6C+xLi+，故答案为：A→B（或向B极方向移动）；LixC6-xe-=6C+xLi+；&②A．放电时，根据外电路中电子流向知，A作负极，B作正极，正极上得电子发生还原反应，故A正确；B．无论放电还是充电时，锂元素化合价不变，则Li元素既不被氧化也不被还原，故B错误；C．在充电或放电过程中，还存在其它能量的转化，如电能转化为热能等，故C错误；D．LiCoO2+6C→Li1-xCoO2+LixC6的过程为充电过程，所以其总反应方程式为Li1-xCoO2+LixC6放电充电LiCoO2+6C，故D错误；故选AC．
本题考查了化学电源新型电池，同时考查化学史，根据原电池和电解池各个电极上得失电子及发生的反应来分析解答，仔细阅读题干并能正确理解题给信息，难度中等．
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1799年，意大利科学家伏打发明了世界上最早的电池--伏打电池．由于它的诞生，加深了人们对光、热、电磁、化学变化之间的关系的认识，导致了与电化学、电磁相联系的一系列重大的科学发现，也为电力应用开辟了广...
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经过分析，习题“1799年，意大利科学家伏打发明了世界上最早的电池--伏打电池．由于它的诞生，加深了人们对光、热、电磁、化学变化之间的关系的认识，导致了与电化学、电磁相联系的一系列重大的科学发现，也为电力应用开辟了广阔的前景．...”主要考察你对“化学电源新型电池”
等考点的理解。
因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
化学电源新型电池
与“1799年，意大利科学家伏打发明了世界上最早的电池--伏打电池．由于它的诞生，加深了人们对光、热、电磁、化学变化之间的关系的认识，导致了与电化学、电磁相联系的一系列重大的科学发现，也为电力应用开辟了广阔的前景．...”相似的题目：
Li～SO2电池具有输出功率高且低温性能好特点，其电解质为LiBr，溶剂是碳酸丙烯酯和乙腈，Li+可在其中移动．电池总反应式为：2Li+2SO2Li2S2O4下列有关电池的说法正确的是&&&&该电池总反应为可逆反应充电时阴极反应式为：Li++e-═Li放电时Li+向负极移动该电池电解质溶液可换成LiBr水溶液
用两根铂丝作电极插入KOH溶液中，再分别向两极通入氢气和氧气，可形成燃料电池，该电池放电时的总反应为：2H2+O2=2H2O，下列说法错误的是&&&&通氢气的一极为负极，通氧气的一极为正极氢氧燃料电池在使用时不会产生对环境有害的物质，属于一种环保的电池放电过程中，KOH的浓度不会发生变化通氢气的电极反应式是：H2+2OH--2e-=2H2O
Ⅰ、氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用．回答下列问题：（1）氮元素原子的L层电子数为&&&&；（2）NH3与NaClO反应可得到肼（N2H4），该反应的化学方程式为&&&&；（3）肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气．已知：①N2（g）+2O2（g）=N2O4（l）△H1=-19.5kJ?mol-1②N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H2=-534.2kJomol-1写出肼和N2O4反应的热化学方程式&&&&；（4）肼一空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为&&&&．Ⅱ、一定质量的液态化合物XY2，在标准状况下的一定质量的O2中恰好完全燃烧，反应方程式为：XY2（l）+3O2（g）═XO2（g）+2YO2（g），冷却后，在标准状况下测得生成物的体积是672mL，密度是2.56goL-1，则：（1）反应前O2的体积是&&&&．&&&（2）化合物XY2的摩尔质量是&&&&．（3）若XY2分子中X、Y两元素的质量比是3：16，则X、Y两元素分别为&&&&和&&&&（写元素符号）．&&&&
“1799年，意大利科学家伏打发明了世界上...”的最新评论
该知识点好题
1“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔．下列关于该电池的叙述错误的是（　　）
2燃煤能排放大量的CO2、SO2和NOX，PM2.5（可入肺颗粒物）污染也跟冬季燃煤密切相关．SO2、CO、CO2、NOx是对环境影响较大的种气体，对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径．（1）利用电化学原理将SO2、NO2化为重要化工原料，装置如图1所示：①若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，则负极的电极反应式为：&&&&②以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图2所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，有关电极反应可表示为&&&&．（2）有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：已知：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-a&kJomol-1；CH3OH（g）=CH3OH（l）△H=-b&kJomol-1；2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-c&kJomol-1；H2O（g）=H2O（l）△H=-d&kJomol-1，则表示CH3OH（l）燃烧热的热化学方程式为：&&&&．（3）甲醇燃料电池原理如图3所示．用上述电池做电源，用图4装置电解饱和食盐水（电极均为惰性电极），假设溶液体积为300mL，当溶液的pH值变为13时（在常温下测定），理论上消耗甲醇的质量为&&&&（忽略溶液体积变化）．（4）500℃时，在催化剂存在条件下，分别将2mol&SO2和1mol&O2置于恒压容器I和恒容容器II中（两容器起始容积相同），充分反应，二者均达到平衡后：两容器中SO3的体积分数关系是I&&&&Ⅱ（填“＞”、“＜”或“=”）．若测得容器II中的压强减小了30%，则该容器中SO2的转化率为&&&&．（5）用活性炭还原法处理氮氧化物．有关反应为：C（s）+2NO（g）?N2（g）+CO2&（g）△H．某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T1℃）条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
浓度/moloL-1时间/min&NO&N2&CO2&0&0.100&0&0&10&0.058&0.021&0.021&20&0.040&0.030&0.030&30&0.040&0.030&0.030&40&0.032&0.034&0.017&50&0.032&0.034&0.017&①T1℃时，该反应的平衡常数K=&&&&（保留两位小数）．②30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是&&&&．
3科学家利用淡水与海水之间含盐量的差别发明了一种新型电池-水电池．（1）用二氧化锰纳米棒作电池正极可提高发电效率，这是利用纳米材料的&&&&特性，使之能与钠离子充分接触．（2）水电池总反应可表示为：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，该电池的负极反应式为&&&&．水电池工作时，Na+不断向&&&&极方向移动．（3）水电池生成1mol&Na2Mn5O10转移电子的物质的量为&&&&．（4）某温度下，Fe（OH）3（s）、Mg（OH）2（s）分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，溶液中金属阳离子的浓度与溶液pH的关系如图．请据如图分析：①该温度下，溶度积常数的关系为：KSP[Fe（OH）3]&&&&KSP[Mg（OH）2]（填“＞”、“=”或“＜”）；②如果在新生成的Mg（OH）2浊液中滴入足量的FeCl3溶液，振荡后，白色沉淀会全部转化为红褐色沉淀，原因是&&&&．
该知识点易错题
1某新型可充电电池，能长时间保持稳定的放电电压．该电池的总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O放电充电3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH，以下说法不正确的是（　　）
2燃煤能排放大量的CO2、SO2和NOX，PM2.5（可入肺颗粒物）污染也跟冬季燃煤密切相关．SO2、CO、CO2、NOx是对环境影响较大的种气体，对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径．（1）利用电化学原理将SO2、NO2化为重要化工原料，装置如图1所示：①若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，则负极的电极反应式为：&&&&②以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图2所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，有关电极反应可表示为&&&&．（2）有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：已知：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-a&kJomol-1；CH3OH（g）=CH3OH（l）△H=-b&kJomol-1；2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-c&kJomol-1；H2O（g）=H2O（l）△H=-d&kJomol-1，则表示CH3OH（l）燃烧热的热化学方程式为：&&&&．（3）甲醇燃料电池原理如图3所示．用上述电池做电源，用图4装置电解饱和食盐水（电极均为惰性电极），假设溶液体积为300mL，当溶液的pH值变为13时（在常温下测定），理论上消耗甲醇的质量为&&&&（忽略溶液体积变化）．（4）500℃时，在催化剂存在条件下，分别将2mol&SO2和1mol&O2置于恒压容器I和恒容容器II中（两容器起始容积相同），充分反应，二者均达到平衡后：两容器中SO3的体积分数关系是I&&&&Ⅱ（填“＞”、“＜”或“=”）．若测得容器II中的压强减小了30%，则该容器中SO2的转化率为&&&&．（5）用活性炭还原法处理氮氧化物．有关反应为：C（s）+2NO（g）?N2（g）+CO2&（g）△H．某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T1℃）条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
浓度/moloL-1时间/min&NO&N2&CO2&0&0.100&0&0&10&0.058&0.021&0.021&20&0.040&0.030&0.030&30&0.040&0.030&0.030&40&0.032&0.034&0.017&50&0.032&0.034&0.017&①T1℃时，该反应的平衡常数K=&&&&（保留两位小数）．②30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是&&&&．
3科学家利用淡水与海水之间含盐量的差别发明了一种新型电池-水电池．（1）用二氧化锰纳米棒作电池正极可提高发电效率，这是利用纳米材料的&&&&特性，使之能与钠离子充分接触．（2）水电池总反应可表示为：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，该电池的负极反应式为&&&&．水电池工作时，Na+不断向&&&&极方向移动．（3）水电池生成1mol&Na2Mn5O10转移电子的物质的量为&&&&．（4）某温度下，Fe（OH）3（s）、Mg（OH）2（s）分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，溶液中金属阳离子的浓度与溶液pH的关系如图．请据如图分析：①该温度下，溶度积常数的关系为：KSP[Fe（OH）3]&&&&KSP[Mg（OH）2]（填“＞”、“=”或“＜”）；②如果在新生成的Mg（OH）2浊液中滴入足量的FeCl3溶液，振荡后，白色沉淀会全部转化为红褐色沉淀，原因是&&&&．
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在由铜片、锌片和200m
在由铜片、锌片和200mL稀硫酸组成的原电池中,若锌片只发生电化学腐蚀,当在铜片上放出3．36 L（标准状况）的H
时,硫酸恰好用完,则：① 产生这些气体消耗的锌的质量是多少?② 通过导线的电子的物质的量是多少?③ 原稀硫酸的物质的量浓度是多少?④ 若整个反应用时5分钟,则用H
表示该反应的平均速率为多少?
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① 9.75g；② 0.3mol；③ 0.75mol/L ④ 0.3mol·L
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