返回

高中化学

首页
首页 高中化学知识 原电池原理的应用 离子的检验 试题正文
  • 问答题
    锌锰干电池是最早使用的化学电池，其基本构造如图所示．
    （1）锌锰干电池的负极是______，电路中每通过0.2mole-，负极质量减少______g；工作时NH4+离子在正极放电产生两种气体，其中一种气体分子是含10e-的微粒，正极的电极反应式是______．
    （2）某研究小组对电池内黑色糊状物进行了下列实验．
    电池内黑色糊状物粉末
    无色溶液
    溶解过滤
    黑色残渣
    已知：Zn（OH）2是两性氢氧化物．完成下列实验报告．
    实验步骤 实验现象 实验结论和解释
    取少量上述无色溶液于试 管中，逐滴加入NaOH溶液，直至过量，再加热 生成白色沉淀，
    ______
    ______    		 无色溶液中存在Zn2+、NH4+离子
    检验NH4+离子存在的离子方程式是
    ______
    （3）利用残渣中分离出的MnO2，研究其在H2O2制O2过程中的作用．实验装置如右图所示．将等物质的量浓度、等体积H2O2溶液加入烧瓶中，分别进行2个实验（气体的体积在相同条件下测定）．

    魔方格

    序号 烧瓶中的物质 实验记录 实验结论与解释
    实验一 足量MnO2 收集到56mL气体 MnO2做催化剂
    实验二 足量MnO2和稀硫酸 黑色粉末部分溶解，
    收集到112mL气体    		 MnO2做氧化剂，生成Mn2+离子
    实验一、二中参加反应的H2O2的物质的量之比为______，实验二中反应的离子方程式为______．
    魔方格

    本题信息：化学问答题难度较难 来源:未知
  • 本题答案
    查看答案
本试题 “锌锰干电池是最早使用的化学电池，其基本构造如图所示．（1）锌锰干电池的负极是______，电路中每通过0.2mole-，负极质量减少______g；工作时NH4+离子在正极...” 主要考查您对

原电池原理的应用

离子的检验

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 原电池原理的应用
  • 离子的检验
原电池原理的应用：

(1)根据形成原电池判断金属的活动性根据活泼金属为负极，不活泼金属为正极，可通过组成原电池判断金属活动性。
(2)形成原电池可以加快反应速率纯锌与稀H2SO4反应速率较慢，当加入CuSO4溶液以后，反应速率加快，因为Zn+Cu2+=Cu+Zn2+析出的Cu与Zn接触，在稀H2SO4中形成原电池，加快反应速率。
(3)根据原电池原理可以判断电池的正负极、电解质溶液、判断溶液pH的变化
(4)根据原电池原理可以保护金属不被腐蚀
(5)判断金属腐蚀程度的快慢

 原电池原理的应用：

1．比较不同金属的活动性强弱
根据原电池原理可知，在原电池反应过程中，一般活动性强的金属作负极，而活动性弱的金属(或能导电的非金属)作正极。
若有两种金属A和B，用导线将A和B连接后，插入到稀硫酸中，一段时间后，若观察到A极溶解，而B 极上有气体放出，说明在原电池工作过程中，A被氧化成阳离子而失去电子作负极，B作正极，则金属A的金属活动性比B强。
2．加快氧化还原反应的速率
因为形成原电池后，产生电位差，使电子的运动速率加快，从而使反应速率增大，如Zn与稀H2SO4反应制氧气时，可向溶液中滴加少量CuSO4溶液，形成Cu—Zn原电池，加快反应速率 3．用于金属的防护要保护一个铁制闸门，可用导线将其与一锌块相连，使锌作原电池的负极，铁制闸门作正极。
4．设计制作化学电源设计原电池时要紧扣构成原电池的条件。
(1)首先要将已知氧化还原反应拆分为两个半反应：
(2)然后根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料(一般负极就是失电子的物质，正极用比负极活泼性差的金属或导电的非金属)及电解质溶液：
①电解质溶液的选择电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者能与电极产物发生反应。但如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，左右两个容器中的电解质溶液应选择与电极材料相同的阳离子。如在铜一锌一硫酸铜构成的原电池中，负极金属锌浸泡在含有 Zn2+“的电解质溶液中，而正极铜浸泡在含有Cu2+的溶液中．
②电极材料的选择在原电池中，选择较活泼的金属或还原性较强的物质作为负极，较不活泼的金属或能导电的非金属或氧化性较强的物质作为正极。一般，原电池的负极能够与电解质溶液反应，容易失去电子，因此负极一般是活泼的金属材料(也可以是还原性较强的非金属材料如H2、CH4等)。
(3)举例根据以下反应设计原电池：


离子的检验：

(1)焰色反应：Na+：黄色；K+：紫色（透过蓝色钴玻璃观察）；Ca2+：砖红色；
(2)H+：H+酸性。遇紫色石蕊试液变红，遇湿润蓝色石蕊试纸变红；
(3)NH4+：在试液中加强碱（NaOH）加热，产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体；NH4++OH-NH3↑+H2O；NH3+H2O
NH3?H2ONH4++OH-
(4)Fe3+：①通KSCN或NH4SCN溶液呈血红色：Fe3++SCN-==[Fe(SCN)]2+；②通NaOH溶液红褐色沉淀：Fe3++3OH-==
Fe(OH)3↓
(5)Fe2+：①遇NaOH溶液生成白色沉淀在空气中迅速转化成灰绿色最后变成红褐色沉淀：Fe3++2OH-=Fe(OH)2↓；
4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3；
②试液中加KSCN少量无明显变化再加氯水出现血红色： 2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-；Fe3++SCN-==[Fe(SCN)]2+
(6)Mg2+：遇NaOH溶液有白色沉淀生成，NaOH过量沉淀不溶解：Mg2++2OH-==Mg(OH)2↓，但该沉淀能溶于NH4Cl溶液；
(7)Al3+：遇NaOH溶液（适量）有白色沉淀生成，NaOH溶液过量沉淀溶解：Al3++3OH-==Al(OH)3↓；Al(OH)3+OH-==
AlO2-+2H2O
(8)Cu2+：遇NaOH溶液有蓝色沉淀生成，加强热变黑色沉淀：Cu2++2OH-==Cu(OH)2↓；Cu(OH)2CuO+H2O
(9)Ba2+：遇稀H2SO4或硫酸盐溶液有白色沉淀生成，加稀HNO3沉淀不溶解：Ba2++SO42-==BaSO4↓
(10)Ag+： ①加NaOH溶液生成白色沉淀，此沉淀迅速转变为棕色沉淀溶于氨水Ag++OH-==AgOH↓；2AgOH==Ag2O+H2O；AgOH+2NH3?H2O==[Ag(NO3)2]OH+2H2O
②加稀HCl或可溶性氧化物溶液再加稀HNO3生成白色沉淀：Ag++Cl-==AgCl↓
(11)OH-：OH-碱性：①遇紫色石蕊试液变蓝；②遇酚酞试液变红；③遇湿润红色石蕊试纸变蓝；
(12)Cl-：遇AgNO3溶液有白色沉淀生成，加稀HNO3沉淀不溶解：Ag++Cl-=AgCl↓
(13)Br-：加AgNO3溶液有浅黄色沉淀生成，加稀HNO3沉淀不溶解：Ag++Br-=AgBr↓
(14)I-： ①加AgNO3溶液有黄色沉淀生成，加稀HNO3沉淀不溶解：Ag++I-=AgI↓；②加少量新制氯水后再加淀粉溶液显蓝色：2I-+Cl2=I2+2Cl-；I2遇淀粉变蓝
(15)S2-：①加强酸（非强氧化性）生成无色臭鸡蛋气味气体：S2-+2H+=H2S↑；②遇Pb(NO3)2或(CH3COO)2Pb试液生成黑色沉淀，遇CuSO4试液产生黑色沉淀：Pb2++S2-=PbS↓；Cu2++S2-=CuS↓
(16)SO42-：加可溶性钡盐[BaCl2或Ba(NO3)2]溶液有白色沉淀生成后再加稀HCl或稀HNO3沉淀不溶解：Ba2++SO42-=BaSO4↓
(17)SO32-：加强酸（H2SO4或HCl）把产生气体通入品红溶液中，品红溶液褪色：SO32-+2H+=H2O+SO2↑ SO2使品红溶液褪色
(18)CO32-：加稀HCl产生气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊：CO32-+2H+=H2O+CO2↑；CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(19)HCO3-：取含HCO3-盐溶液煮沸，放出无色无味、使澄清石灰水变浑浊的气体；或向HCO3-溶液里加入稀MgSO4溶液，无现象，加热煮沸有白色沉淀MgCO3生成，同时放出CO2气体。
(20)NO3-：浓缩试液加稀硫酸和铜片加热有红棕色气体产生，溶液变成蓝色：
Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O
(21)PO43-：加AgNO3溶液产生黄色沉淀，再加稀HNO3沉淀溶解：3Ag++PO43-=Ag3PO4↓；Ag3PO4溶于稀HNO3酸。

发现相似题
与“锌锰干电池是最早使用的化学电池，其基本构造如图所示．（1）...”考查相似的试题有：