铝–空气–海水电池
我国首创以铝–空气–海水电池作为能源的新型海水标志灯,以海水为电解质,靠空气中的氧气使铝不断被氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟,就会发出耀眼的白光。
(1)电源负极材料为___________;电源正极材料为:石墨、铂网等能导电的惰性材料。
(2)负极的电极反应式为:____________________;正极的电极反应式为:3O2+6H2O+12e-=12OH-
(3)总反应式为:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
(4)说明:铝板要及时更换,铂做成网状是为了____________。
(5)燃料电池正极反应式本质都是O2+4e—=2O2—,在不同电解质环境中,其正极反应式的书写形式有所不同。因此在书写正极反应式时,要特别注意所给电解质的状态和电解质溶液的酸碱性。
氢氧燃料电池
一般是以惰性金属铂(Pt)或石墨做电极材料,负极通入____,正极通入 _____,总反应为:________
电极反应特别要注意电解质,有下列三种情况:
(1)电解质是KOH溶液(碱性电解质)
①负极发生的反应为:H2 - 2e— = 2H+ ,2H+ + 2OH— = 2H2O,所以:负极的电极反应式为:_______
②正极是O2得到电子,即:O2 + 4e— = 2O2— ,O2— 在碱性条件下不能单独存在,只能结合H2O生成OH—即: 2O2— + 2H2O =4OH— ,因此,正极的电极反应式为:__________。
(2)电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)
①负极的电极反应式为:_____________
②正极是O2得到电子,即:O2 + 4e— = 2O2—,O2— 在酸性条件下不能单独存在,只能结合H+生成H2O即:O2— + 2 H+=H2O,因此正极的电极反应式为:______________
(3)电解质是NaCl溶液(中性电解质)
①负极的电极反应式为:H2 +2e— = 2H+
②正极的电极反应式为:O2 + H2O + 4e—= 4OH—
(4)说明:a.碱性溶液反应物、生成物中均无H+
b.酸性溶液反应物、生成物中均无OH—
c.中性溶液反应物中无H+ 和OH—
d.水溶液中不能出现O2—
原电池正负极的判断
(1)一般情况下活泼的金属做原电池的________,另一极做正极。
(2)根据实验现象:一般情况下,有气体或者固体生成的一极为________,溶解或者质量减少的一极为_________。
(3)电子流出的一极是_______,流入的一极是_______。
(4)发生_______反应的一极是负极,发生_______反应的一极是正极。
(5)溶液中阴离子向_______极移动,阳离子向_______极移动。
原电池
(1)原电池是一种将___________转化为________的装置。
(2)构成原电池的条件分别是_______、_________、________、_______。
(3)理论上所有的氧化还原反应都可以设计成原电池装置。
(4)在外电路中依靠____的定向移动导电,电解质溶液中靠_____的定向移动导电。
(5)原电池的正极材料若是金属单质,则金属单质被 __________,无法失电子被腐蚀。
(6)原电池可以_______化学反应速率。
(1)某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍,其质子数是最外层电子数的3倍,该元素的原子结构示意图是________________。
(2)A元素原子L层上有6个电子,B元素比A元素原子核外电子层数多1,B元素原子最外电子层只有1个电子。
①B元素的原子结构示意图________________。
②A、B两元素形成的化合物化学式是______________,该化合物与CO2反应的化学方程式是________________________。
(3)已知某粒子的结构示意图为,试回答:
①当x-y=10时,该微粒为__________(填“原子”、“阳离子”或“阴离子”)。
②当y=8时,常见的微粒可能为(填元素符称)____________、____________、____________、K+、____________。
③写出y=3与y=7的元素最高价氧化物对应水化物之间发生反应的离子方程式____________________________________。
工业上通常利用SiO2和碳反应来制取硅,写出反应的化学方程式___________。工业上还可以利用镁制取硅,反应为2Mg+SiO2=2MgO+Si,同时会发生副反应:2Mg + Si=Mg2Si。如图是进行Mg与SiO2反应的实验装置,试回答下列问题:
(1)由于O2和H2O(g)的存在对该实验有较大影响,实验中应通入气体X作为保护气,试管中的固体药品可选用________(填序号)。
A.石灰石 B.锌粒 C.纯碱
(2)实验开始时,必须先通一段时间X气体,再加热反应物,其理由是 _______________;当反应引发后,移走酒精灯,反应能继续进行,其原因是______________________。
(3)反应结束后,待冷却至常温时,往反应后的混合物中加入稀盐酸,可观察到闪亮的火星,产生此现象的原因是副产物Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷)气体,然后SiH4自燃。用化学方程式表示这两个反应①________________,②_________________。