有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入6mol/L的H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6mol/L的NaOH溶液中，如图所示。

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1. 有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入6mol/L的H₂SO₄溶液中，乙同学将电极放入6mol/L的NaOH溶液中，如图所示。

(1) 甲中SO $\text{[math]}$ 移向(填“铝片”或“镁片”)，写出甲中正极的电极反应式。

(2) 乙中负极为(填“铝片”或“镁片”)，写出正极的电极反应式式：。

(3) 铅蓄电池中，正极材料为PbO₂ ，负极材料为Pb，电解液为硫酸，放电时其正极反应式为。

(4) 如图为氢氧燃料电池的工作原理示意图，a、b均为惰性电极。

①使用时，空气从口通入(填“A”或“B”)。电流由流向(填“a”或“b”)。其总反应方程式为，在碱性条件下，负极反应式为。

(5) 直接乙醇燃料电池( $\text{[math]}$ )具有很多优点。现有以下三种乙醇燃料电池。

①碱性乙醇燃料电池中，电极a上发生的电极反应式为。

②酸性乙醇燃料电池中，电极a上发生的电极反应式为。

③熔融碳酸盐乙醇燃料电池中，电极b上发生的电极反应式为。

(6) 某同学设计如图的原电池，负极实验现象为，则正极的电极反应式为：，当导线中有3.01×10²³个电子流过，溶液质量变化为g。

【考点】

电极反应和电池反应方程式; 化学电源新型电池; 原电池工作原理及应用;

【答案】

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实验探究题困难

1. 利用铝与空气中的氧气发生反应，可设计为原电池，实现化学能转化为电能，实验装置如图：

(1) ①该装置负极；发生的电极反应式是：，②消耗27g铝时，转移的电子数为：mol。

(2) 如图为甲烷燃料电池原理示意图。

a电极的电极反应式：，当电路中累计有2mol电子通过时，消耗的氧气体积为(在标准状况下)L。

(3) 我国科学家开发Ni-N-C(Cl)催化剂实现高效催化CO₂还原制备CO。装置如图所示(采用阳离子交换膜)。总反应为 $\text{[math]}$ 。其中正极反应式为，溶液中离子的移动顺序为。

实验探究题普通

2. 某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，设计并进行了一系列实验，实验结果记录如下：

编号	电极材料	电解质溶液	电流计指针偏转方向
1	Mg、Al	稀盐酸	偏向Al
2	Al、Cu	稀盐酸	偏向Cu
3	Al、C(石墨)	稀盐酸	偏向石墨
4	Mg、Al	氢氧化钠溶液	偏向Mg
5	Al、Zn	浓硝酸	偏向Al

试根据表中的实验现象回答下列问题：

(1) 实验1、2中Al所作的电极(正极或负极)(填“相同”或“不相同”)。

(2) 对实验3完成下列填空：

①铝电极的电极反应式：。

②石墨电极的电极反应式：。

③电池总反应式：。

(3) 写出铝电极的电极反应式。

(4) 解释实验5中电流计指针偏向铝的原因：。

实验探究题普通

3. 某校学习小组利用下图装置研究化学反应中的物质变化和能量变化及反应速率的影响因素。回答下列问题：

(1) 向图1装置试管甲中加入 $\text{[math]}$ 片和稀硫酸，发生反应的离子方程式为， $\text{[math]}$ 形管中红墨水液面的变化情况是，由该现象可判断铁与稀硫酸反应中反应物的总能量(填“>”或“<”或 “=”)生成物的总能量。

(2) 用纯铁片、纯铜片、 $\text{[math]}$ 硫酸溶液、导线和 $\text{[math]}$ 量筒设计实验，证明形成原电池可以改变反应速率，所用装置如图2所示(夹持仪器已省略)。

①若 $\text{[math]}$ 极不用导线相连，则b极材料为(填“纯铁片”或“纯铜片”)。当收集到 $\text{[math]}$ (已折算为标准状况，且溶液体积不变)气体时，用时 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 内，用 $\text{[math]}$ 的浓度变化表示的平均反应速率为 $\text{[math]}$ 。

②若 $\text{[math]}$ 极为“纯铁片”，b极为“纯铜片”且用导线相连，则电子在导线上的流动方向为(填“ $\text{[math]}$ 极 $\text{[math]}$ 极”或“b极 $\text{[math]}$ 极”)；此时 $\text{[math]}$ 极的电极反应式为，当收集到 $\text{[math]}$ (已折算为标准状况)气体时，用时 $\text{[math]}$ 。

③根据上述实验所得结论为。

实验探究题普通