应用原电池原理制作的电池种类繁多，请根据题中的信息回答下列问题：

1. 应用原电池原理制作的电池种类繁多，请根据题中的信息回答下列问题：

(1) 下列反应能设计成原电池的是____； A. 氢氧化钠与盐酸中和 B. $\text{[math]}$ 在 $\text{[math]}$ 中燃烧 C. $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 反应 D. 铁片投入硫酸铜溶液

(2) 有甲、乙两位同学想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均采用 $\text{[math]}$ 片与 $\text{[math]}$ 片作为电极，甲同学使用的电解质溶液为 $\text{[math]}$ 的稀硫酸，乙同学采用的是同浓度的 $\text{[math]}$ 溶液，装置如下图所示。请回答：

甲乙

①甲装置中正极的电极方程式为，乙装置中的 $\text{[math]}$ 在溶液中移向极（填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）；

②乙装置中的负极为，乙同学的实验能否说明铝的金属性比镁强（填“能”或“不能”）

③根据以上实验结果，在原电池中相对活泼的金属作正极还是作负极，除了与金属本身的还原性有关外，还受到哪些因素的影响？

(3) 甲烷-氧气燃料电池使用稀硫酸作为电解质溶液，总反应方程式为 $\text{[math]}$ ，通甲烷一极发生的电极反应式为，反应类型是反应（填“氧化”或“还原”）。

【考点】

电极反应和电池反应方程式; 原电池工作原理及应用;

【答案】

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实验探究题普通

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