Ⅰ．能量之間可相互轉化：電解食鹽水制備氯氣是將電能轉化為化學能，而原電池可將化學能轉化為電能。設計兩種類型的原電池，探究其能量轉化效率。
限選材料：ZnSO4（aq），F(xiàn)eSO4 （aq），CuSO4 （aq）；銅片，鐵片，鋅片和導線
（1）完成原電池甲的裝置示意圖1，并作相應的標注。要求：在同一燒杯中，電極與溶液含相同的金屬元素。
（2）以銅片為電極之一，硫酸銅溶液為電解質溶液，只在一個燒杯中組裝原電池乙，工作一段時間后，可觀察到負極有紅色固體生成，負極被腐蝕有紅色固體生成，負極被腐蝕
（3）甲乙兩種原電池中可更有效地將化學能轉化為電能的是甲甲，其原因是甲可以保持電流穩(wěn)定，化學能基本都轉化為電能。而乙中的活潑金屬還可以與CuSO4溶液發(fā)生置換反應，部分能量轉化為熱能甲可以保持電流穩(wěn)定，化學能基本都轉化為電能。而乙中的活潑金屬還可以與CuSO4溶液發(fā)生置換反應，部分能量轉化為熱能
（4）根據(jù)犧牲陽極的陰極保護法原理，為了減緩電解質溶液中鐵片的腐蝕，在上述的材料中應選鋅片鋅片作陽極。
Ⅱ．CO與H2反應還可制備C2H5OH，C2H5OH可作為燃料使用，用C2H5OH和O2組合形成的質子交換膜燃料電池的結構示意圖如圖2：
電池總反應為C2H5OH+3O2═2CO2+3H2O，則d電極是正極正極（填“正極”或“負極”），c電極的反應方程式為CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+。若線路中轉移2 mol電子，則上述燃料電池消耗的O2在標況下的體積為11.211.2 L。
【考點】設計原電池；原電池與電解池的綜合．
【答案】；有紅色固體生成，負極被腐蝕；甲；甲可以保持電流穩(wěn)定，化學能基本都轉化為電能。而乙中的活潑金屬還可以與CuSO4溶液發(fā)生置換反應，部分能量轉化為熱能；鋅片；正極；CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+；11.2
；有紅色固體生成，負極被腐蝕；甲；甲可以保持電流穩(wěn)定，化學能基本都轉化為電能。而乙中的活潑金屬還可以與CuSO4溶液發(fā)生置換反應，部分能量轉化為熱能；鋅片；正極；CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+；11.2【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：14引用：1難度：0.5
相似題
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1．某小組在驗證反應“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”，實驗探究過程如下。結合探究過程回答下列問題。
向硝酸酸化的0.05mol?L-1硝酸銀溶液中（忽略Ag+的水解）加入過量鐵粉，攪拌后靜置，一段時間后，將燒杯底部黑色固體過濾，濾液呈黃色。
（1）檢測到濾液中含有Fe3+，可以選用的試劑為（填化學式）溶液。Fe3+產生的原因可能有以下幾種。
假設a：可能是鐵粉表面有氧化層，能產生Fe3+。
假設b：空氣中存在O2，F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+，寫出反應的離子方程式：。
假設c：酸性溶液中的具有氧化性，可產生Fe3+。NO-3
（2）某同學證明上面假設c不成立，向硝酸酸化的硝酸鈉溶液中加入過量鐵粉，攪拌后靜置，一段時間后，上層清液未變黃色，經檢驗無Fe3+。
（3）取過濾后的黑色固體，洗滌后，（填操作和現(xiàn)象），證明黑色固體中含有Ag。
（4）某同學利用原電池證明Ag+可以將Fe2+氧化為Fe3+，設計了如圖所示的原電池裝置。連接裝置后，電流表中有電流通過，一段時間后電流表不再偏轉（所用溶液均已去除O2）。甲溶液中的溶質為。寫出石墨電極上發(fā)生的電極反應式：。電流表指針不再偏轉后，向左側燒杯中加入FeCl3固體，發(fā)現(xiàn)電流表指針反向偏轉，此時石墨電極為（填“正極”或“負極”），銀電極的電極反應式為。發(fā)布：2024/10/12 6:0:3組卷：66引用：3難度：0.5 -
2．某電池總反應為Fe+2Fe3+=3Fe2+，下列與此電池總反應不符的原電池是（ ）
發(fā)布：2024/12/13 10:30:1組卷：181引用：3難度：0.8 -
3．（1）某蓄電池的正負極標志難以辨別，請設計實驗方案，將蓄電池的正負極辨別出來
。
（2）解釋下列化學反應的反應速率變化關系曲線
①將除去氧化膜的鎂條投入盛有稀鹽酸的試管中，產生氫氣的速率隨時間的變化關系如圖A所示，試解釋原因：。
②過氧化氫在酶的催化作用下的分解速率隨溫度的變化關系如圖B所示，試解釋原因：。
（3）氫能源是最具應用前景的能源之一，高純氫的制備是目前的研究熱點。可利用太陽能光伏電池電解水制高純氫，工作示意圖如圖。通過控制開關連接K1或K2，可交替得到H2和O2。
①制H2時，連接。
②改變開關連接方式，可得O2，電極反應式為。
③結合①和②中電極3的電極反應式，說明電極3的作用：。
（4）甲醇燃料電池DMFC可作電腦、汽車的能量來源。在實驗室完成一個實驗，用DMFC電解NaClO3溶液可制取NaClO4溶液，裝置如圖所示（其中DMFC以KOH作電解質）。
①寫出電源負極電極反應式：。
②寫出電解的總反應化學方程式：。發(fā)布：2024/9/14 4:0:8組卷：22引用：1難度：0.5
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