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文档简介
“讲忠诚、严纪律、立政德”三者相互贯通、相互联系。忠诚是共产党人的底色,纪律是不能触碰的底线,政德是必须修炼的素养。永葆底色、不碰底线原电池新型化学电源 基础题组1(2017北京质检)下列有关电池的说法不正确的是()A太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅B铜锌原电池工作时,电子沿外电路从锌电极流向铜电极C氢氧燃料电池工作时,氢气在负极被氧化D原电池中一定发生了氧化还原反应解析:太阳能电池的主要材料是高纯度的晶体硅,A项错误;铜锌原电池工作时,电子沿外电路由负极(锌)流向正极(铜),B项正确;氢氧燃料电池工作时,氢气在负极失去电子被氧化,C项正确;由原电池的工作原理可知原电池中一定发生了氧化还原反应,D项正确。答案:A2(2017天津联考)M、N、P、E四种金属,已知:MN2=NM2;M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中,M表面有大量气泡逸出;N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中,电极反应为E22e=E,N2e=N2。则这四种金属还原性由强到弱的顺序是()APMNE BENMPCPNME DEPMN解析:由知,金属还原性:MN;M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中,M表面有大量气泡逸出,说明M作原电池的正极,故金属还原性:PM;N、E构成的原电池中,N作负极,故金属还原性:NE。答案:A3(2017沈阳检测)如图是课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法错误的是()A铜片表面有气泡生成B装置中存在“化学能电能光能”的转换C如果将硫酸换成柠檬汁,导线中不会有电子流动D如果将锌片换成铁片,电路中的电流方向不变解析:铜锌原电池中,Cu作正极,溶液中的氢离子在正极上得电子生成氢气,所以Cu上有气泡生成,故A正确;原电池中化学能转化为电能,LED灯发光时,电能转换为光能,故B正确;柠檬汁显酸性也能作电解质溶液,所以将硫酸换成柠檬汁,仍然构成原电池,所以导线中有电子流动,故C错误;金属性Cu比Zn、Fe弱,Cu作正极,所以电路中的电流方向不变,仍然由Cu流向负极,故D正确。答案:C4(2017长春模拟)某原电池装置如图所示。下列有关叙述中,正确的是()AFe作正极,发生氧化反应B负极反应:2H2e=H2C工作一段时间后,两烧杯中溶液pH均不变D工作一段时间后,NaCl溶液中c(Cl)增大解析:铁比石墨活泼,Fe为负极,发生氧化反应,电极反应式为Fe2e=Fe2,石墨为正极,发生还原反应,电极反应式为2H2e=H2,A、B错误;工作一段时间后,左边烧杯中生成Fe2,水解使溶液呈酸性,右边烧杯消耗H,溶液酸性减弱,两烧杯中溶液的pH都发生变化,C错误;原电池工作时,阴离子向负极移动,则NaCl溶液中c(Cl)增大,D正确。答案:D5(2017西安一模)某小组为研究原电池原理,设计如图装置,下列叙述正确的是()A若X为Fe,Y为Cu,铁为正极B若X为Fe,Y为Cu,电子由铜片流向铁片C若X为Fe,Y为C,碳棒上有红色固体析出D若X为Cu,Y为Zn,锌片发生还原反应解析:Fe比Cu活泼,Fe作负极,电子从Fe流向Cu,故A、B两项错误;若X为Fe,Y为C,电解质溶液为硫酸铜,则正极C上析出Cu,故C正确;Zn比Cu活泼,Zn作负极发生氧化反应,故D错误。答案:C6(2017青岛检测)根据下图,下列判断中正确的是()A烧杯a中的溶液pH降低B烧杯b中发生氧化反应C烧杯a中发生的反应为2H2e=H2D烧杯b中发生的反应为2Cl2e=Cl2解析:Zn比Fe活泼,所以Zn作负极,发生氧化反应,电极反应式为Zn2e=Zn2;Fe作正极,氧气在该电极上发生还原反应,电极反应式为2H2OO24e=4OH,反应后溶液pH升高。答案:B7(2017洛阳期中)(1)A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。B中Sn极的电极反应式为_,Sn极附近溶液的pH_(填“增大”、“减小”或“不变”)。C中总反应离子方程式为_。比较A、B、C中铁被腐蚀的速率,由快到慢的顺序是_。(2)如图是甲烷燃料电池原理示意图,回答下列问题:电池的负极是_(填“a”或“b”)电极,该极的电极反应是_。电池工作一段时间后电解质溶液的pH_(填“增大”、“减小”或“不变”)。解析:(1)B、C中均形成了原电池,在B中Fe作负极,腐蚀速率加快,在C中Zn作负极,而Fe被保护了起来,故被腐蚀的速率最慢。(2)CH4在反应时失去电子,故a电极是电池的负极。负极反应式可用总反应式CH42OH2O2=CO3H2O减去正极反应式O22H2O4e=4OH而得。由于电池工作过程中会消耗OH,故一段时间后,电解质溶液的pH会减小。答案:(1)2H2e=H2增大Zn2H=Zn2H2BAC(2)aCH410OH8e=CO7H2O减小能力题组1(2017济南一模)MgAgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应方程式为:2AgClMg=Mg22Ag2Cl。有关该电池的说法正确的是()AMg为电池的正极B负极反应为AgCle=AgClC不能被KCl溶液激活D可用于海上应急照明供电解析:由电池反应方程式看出,Mg发生氧化反应,AgCl发生还原反应,故金属Mg作负极,其电极反应式为:Mg2e=Mg2,A、B错误;因为该电池能被海水激活,故KCl溶液也可以激活电池,C错误;电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池工作时,将化学能转化为电能,可用于海上应急照明供电,D正确。答案:D2(2017石家庄期中)电化学在日常生活中用途广泛,下图是镁次氯酸钠燃料电池,电池总反应为:MgClOH2O=ClMg(OH)2,下列说法不正确的是()A惰性电极上发生氧化反应B镁电极是该电池的负极C正极反应式为ClOH2O2e=Cl2OHD进料口加入NaClO溶液,出口为NaCl溶液解析:由总反应可知镁发生氧化反应,“负氧正还原”,镁为负极,惰性电极上发生还原反应,A项错误,B项正确;负极反应为:Mg2e2OH=Mg(OH)2,正极反应为:ClO2eH2O=Cl2OH,C、D项正确。答案:A3(2017银川检测)普通水泥在固化过程中自由水分子减少,并产生Ca(OH)2,溶液呈碱性。根据这一特点,科学家发明了电动势(E)法测水泥初凝时间,此法原理如图所示。反应总方程式为:2CuAg2O=Cu2O2Ag。下列有关说法不正确的是()A工业上制备水泥的原料有黏土、石灰石、石膏B测量原理装置图中Ag2O/Ag极发生还原反应C负极的电极反应式为2CuH2O2e=Cu2O2HD在水泥固化过程中,自由水分子减少,溶液中各离子浓度的变化导致电动势变化解析:工业上制备普通水泥的原料有石灰石、黏土、石膏,故A项正确;根据电池反应式2CuAg2O=Cu2O2Ag知,Ag2O/Ag极作正极,正极上Ag2O得电子,发生还原反应,故B项正确;根据电池反应式2CuAg2O=Cu2O2Ag知,铜失电子作负极,负极上的电极反应式为:2Cu2OH2e=Cu2OH2O,C项错误;水泥固化过程中,自由水分子减少,导致溶液中各离子浓度发生变化,从而引起电动势变化,故D项正确。答案:C4(2017牡丹江一模)可用于电动汽车的铝空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是()A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液时,正极反应都为O22H2O4e=4OHB以NaOH溶液为电解质溶液时,负极反应为Al3OH3e=Al(OH)3C以NaOH溶液为电解质溶液时,电池在工作过程中电解质溶液的pH保持不变D电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极解析:正极O2得电子,溶液显碱性或中性时,正极反应都为O22H2O4e=4OH,A项正确;铝作负极,铝失电子,碱性溶液(NaOH)中的负极反应为Al4OH3e=AlO2H2O,B项错误;在碱性时总的电池反应式为4Al3O24OH=4AlO2H2O,溶液pH降低,C项错误;电池工作时,电子从负极流向正极,D项错误。答案:A5(2017齐齐哈尔一模)某兴趣小组同学利用氧化还原反应:2KMnO410FeSO48H2SO4=2MnSO45Fe2(SO4)3K2SO48H2O设计如下原电池,盐桥中装有饱和K2SO4溶液。下列说法正确的是()Ab电极上发生还原反应B外电路电子的流向是从a到bC电池工作时,盐桥中的SO移向甲烧杯Da电极上发生的反应为MnO8H5e=Mn24H2O解析:根据反应方程式判断b极是FeSO4发生氧化反应,为负极,A错误;由上述分析可知,a为正极,电子由负极流向正极,即从b流向a,B错误;原电池中阴离子向负极移动,则盐桥中的SO移向乙烧杯,C错误;甲烧杯中发生还原反应,Mn元素的化合价降低,电极反应为MnO8H5e=Mn24H2O,D正确。答案:D6(2017营口期末)电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如图。下列说法不正确的是()AO2在电极b上发生还原反应B溶液中OH向电极a移动C反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为45D负极的电极反应式为2NH36e6OH=N26H2O解析:构成的原电池中,通入氧气的电极是正极,发生还原反应,A正确;溶液中阴离子氢氧根离子移向负极a极,B正确;1 mol NH3反应生成氮气转移3 mol电子,1 mol O2反应转移4 mol电子,根据电子转移守恒,消耗的NH3与O2的物质的量之比为43,C错误;负极的电极反应式为2NH36e6OH=N26H2O,D正确。答案:C7(2017包头模拟)如图所示,是原电池的装置图。请回答:(1)若C为稀H2SO4溶液,电流表指针发生偏转,B电极材料为Fe且做负极,则A电极上发生的电极反应式为_;反应进行一段时间后溶液C的pH将_(填“升高”“降低”或“基本不变”)。(2)若需将反应:Cu2Fe3=Cu22Fe2设计成如上图所示的原电池装置,则A(负极)极材料为_,B(正极)极材料为_,溶液C为_。(3)若C为CuCl2溶液,Zn是_极,Cu极发生_反应,电极反应为_。反应过程溶液中c(Cu2)_(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)CO与H2反应还可制备CH3OH,CH3OH可作为燃料使用,用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下:电池总反应为2CH3OH3O2=2CO24H2O,则c电极是_(填“正极”或“负极”),c电极的反应方程式为_。若线路中转移2 mol电子,则上述CH3OH燃料电池,消耗的O2在标况下的体积为_ L。解析:(1)铁作负极,则该原电池反应是铁与稀硫酸置换氢气的反应,所以正极反应是氢离子得电子生成氢气,电极反应式为2H2e=H2;溶液中氢离子放电,导致溶液中氢离子浓度减小,pH升高;(2)Cu2Fe3=Cu22Fe2设计成如题图所示的原电池装置,根据方程式中物质发生的反应类型判断,Cu发生氧化反应,作原电池的负极,所以A材料是Cu,B极材料是比Cu不活泼的导电物质如石墨、Ag等即可。溶液C中含有Fe3,如FeCl3溶液;(3)Zn比较活泼,在原电池中做负极,Cu做正极,正极发生还原反应,Cu2在正极得到电子变成Cu,电极反应为Cu22e=Cu,Cu2发生了反应,则c(Cu2)变小;(4)根据图中的电子流向知c是负极,是甲醇发生氧化反应:CH3OH6eH2O=CO26H,线路中转移2 mol电子时消耗氧气0.5 mol,标况下体积为11.2 L。答案:(1)2H2e=H2升高(2)Cu石墨FeCl3溶液(3)负极还原Cu22e=Cu变小(4)负CH3OH6eH2O=CO26H11.28(2017大同一模)某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应:(用离子方程式表示)_设计的原电池装置,反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差12 g,导线中通过_ mol电子。(2)其他条件不变,若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液,石墨电极反应式为_,这是由于NH4Cl溶液显_(填“酸性”“碱性”或“中性”),用离子方程式表示溶液显此性的原因_,用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中,向其中滴加少量新制饱和氯水,写出发生反应的离子方程式:_,然后滴加几滴硫氰化钾溶液,溶液变红,继续滴加过量新制饱和氯水,颜色褪去,同学们对此做了多种假设,某同学的假设是:“溶液中的3价铁被氧化为更高的价态。”如果3价铁被氧化为FeO,试写出该反应的离子方程式:_。(3)如图其他条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型,如图所示。一段时间后,在甲装置铜丝附近滴加酚酞溶液,现象是_,电极反应为_;乙装置中石墨(1)为_极(填“正”“负”“阴”或“阳”),乙装置中与铜丝相连石墨电极上发生的反应式为_,产物常用_检验,反应的离子方程式为_。解析:(1)设导线中通过的电子的物质的量为x,则负极减少28 gmol1x,正极增重32 gmol1x,28x32x12,x0.2 mol。(2)NH4Cl水解溶液显酸性,正极上H得电子,负极上Fe失电子生成Fe2。Cl2将Fe2氧化为Fe3,Cl2过量时,发生的反应为2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H。(3)将盐桥改为铜丝和石墨后甲装置成为原电池,乙装置成为电解池。甲中Fe为负极,Cu为正极,正极电极
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