[题目]原电池是化学对人类的一项重大贡献.(1)市场上出售的“热敷袋是利用原电池原理产生热量.主要成分是铁屑.碳粉和少量的NaCl.水等.“热敷袋在启用前用塑料袋使之与空气隔绝;启用时打开塑料袋轻轻揉搓,就会放出热量.使用后,会发现袋内有许多铁锈生成.请回答: ①碳粉的作用是 .加入NaCl的作用是 .②正极反应的方程式为 .③写出使用后生成铁锈所发生的氧� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】原电池是化学对人类的一项重大贡献。

(1)市场上出售的“热敷袋”是利用原电池原理产生热量，主要成分是铁屑、碳粉和少量的NaCl、水等。“热敷袋”在启用前用塑料袋使之与空气隔绝;启用时打开塑料袋轻轻揉搓,就会放出热量，使用后,会发现袋内有许多铁锈生成。请回答:

①碳粉的作用是___________________，加入NaCl的作用是________________________。

②正极反应的方程式为______________________________________。

③写出使用后生成铁锈所发生的氧化还原反应的化学方程式______________________________________________________________________。

(2)一种既能供电又能固氮的新型氢氮燃料电池的工作原理如图所示：其中电解液为溶有化合物A的稀盐酸。回答下列问题：

①电子从通入______(填“N2”或“H2”)的电极流出，化合物A为_________(填化学式)

②正极的电极方程式为________________________________。

③电路中通过2.4mol电子时，两极共消耗标准状况下的气体___________L。

④放电过程中电解质溶液的PH会_______(填“增大”或“减小””或“不变”)，为维持电解质PH基本不变，可往溶液中通入________气体(填“NH3”或“HCl”)。

【答案】做原电池的正极和水组成电解质溶液形成原电池 O2+4e-+2H2O===4OH- 4Fe(OH)2＋O2+2H2O===4Fe(OH)3 H2 NH4Cl N2+6e-＋8H＋===2NH4+ 35.84 增大 HCl

【解析】

（1）铁、碳和氯化钠溶液能自发进行氧化还原反应而构成原电池，原电池放电将化学能转化为电能，铁易失电子发生氧化反应而作负极，碳作正极，正极上氧气得电子发生还原反应；

（2）电池中氢气失电子，在负极发生氧化反应H2-2e-=2H+，氮气得电子在正极发生还原反应N2+6e-+8H+═2NH4+，氨气与HCl反应生成氯化铵，则电解质溶液为氯化铵。

（1）①碳粉和铁活泼性不同，且都导电；氯化钠是强电解质，易溶于水；碳粉、铁、氯化钠溶液构成了原电池，碳的活泼性比铁小，所以作正极，因为形成原电池，从而加速铁的氧化；氯化钠是强电解质，易溶于水，溶于水后得到电解质溶液；

故答案为：做原电池的正极；和水组成电解质溶液形成原电池；

②正极上是氧气发生得电子的还原反应，即O2+2H2O+4e-═4OH-；

故答案为： O2+2H2O+4e-═4OH-；

③铁的活泼性大于碳，在构成的原电池中，铁作负极，铁失去电子被氧化，所以负极反应是：Fe-2e-═Fe2+，正极上是氧气发生得电子的还原反应，即O2+2H2O+4e-═4OH-，金属铁的吸氧腐蚀过程发生的全部反应为：2Fe+O2+2H2O═2Fe（OH）2↓、4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3、2Fe（OH）3═Fe2O3nH2O+（3-n）H2O，

故答案为： 4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3；

（2）①电子从负极流出，即通入H2的电极流出，经过用电器流向通入N2的电极，该装置属于原电池，能将化学能转化为电能，电解质溶液为氯化铵溶液，化合物A为NH4Cl；

故答案为： H2 ；NH4Cl；

②该电池的本质反应是合成氯化铵的反应，电池中氢气失电子，在负极发生氧化反应，氮气得电子在正极发生还原反应，则正极反应式为N2+6e-＋8H＋===2NH4+；

故答案为： N2+6e-＋8H＋===2NH4+；

③电路中通过2.4mol电子时，消耗氮气0.4mol，氢气1.2mol，共消耗气体1.6mol，所以标况下气体的体积是35.84L；

故答案为：35.84；

④反应过程中，氮气和氢气之间反应产生氨气，氨气与HCl反应生成氯化铵，从盐酸到氯化铵的过程，电解质溶液的pH会变大，为维持电解质PH基本不变，可往溶液中通入氯化氢；

故答案为：增大；HCl。

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