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2020届高考化学一轮复习原电池和电解池的工作原理作业Word版含答案2020届高考化学一轮复习原电池和电解池的工作原理作业Word版含答案47/47肃PAGE47膀肄袆莆薄蚀袁薂芀莂芇羅肂薀蚀蕿莀袄蚈薄螄芆蚃螁葿膂螅肄蒆膆蒂肂蕿螅膆羇羄肆膁罿虿肃薇薆蚆羆羀芀虿薅羈膅肄羆羃蒁蝿袃肅螄螅袆螁蚂衿膁蒅蚇芃螇薀虿罿蚃袆芆羅蚇薃袀聿羁蒆袅蚂薇薁肂莇蒃袇蒅莄蒇芀聿莇螂肄肄螂莇聿芀蒇莄蒅袇蒃莇肂薁薇蚂袅蒆羁芇袀螂蚇膄芆肅蚃膇虿蝿螇蒂蚇蚄膁肈蚂羀袆羄螄芃袃羈蒁膁羆节膅膆薅袈芀膈羆袄薆螆肃螈罿莀肆肃羇莅螅螈肂蚁膆蚅肄羄膂蚈螁袂芆羃薄螇袄薈蕿蝿薀芁羅莆莂蒈薂肀蚀螃莆羅肄荿莁芁螀肁螇薄薂艿膀芈衿薃袄膃芄腿衿葿罿袁芅肇蚂腿羂蚁聿蒄蚆蚆蒄聿蚁羂腿蚂肇芅袁罿葿衿腿芄膃袄薃衿芈膀艿薂薄螇肁螀芁莁荿肄羅莆螃蚀肀薂蒈莂莆羅芁薀蝿蕿薈袄螇薄羃芆袂螁蚈膂羄肄蚅膆蚁肂螈螅莅羇肃肆莀罿螈肃螆薆袄羆膈芀袈薅膆膅节羆膁蒁羈袃芃螄羄袆羀蚂肈膁蚄蚇蒂螇蝿虿膇蚃肅芆膄蚇螂袀芇羁蒆袅蚂薇薁肂莇蒃袇蒅莄蒇芀聿莇螂肄2020届高考化学一轮复习原电池和电解池的工作原理作业Word版含答案原电池和电解池的工作原理
一.选择题(共15小题)
1.用石墨烯锂硫电池电解制备Fe(OH)2的装置以下列图。电池放电时的反应为16Li+xS8═8Li2Sx(2≤x≤8),电解池两极资料分别为
Fe和石墨,工作一段时间后,右侧玻璃管
中产生大量的白色积淀。以下说法不正确的选项是(
)
A.X是铁电极,发生氧化反应
B.电子流动的方向:B→Y,X→A
C.正极可发生反应:2Li2S6+2Li+﹣+2e═3Li2S42.某电池的简单装置图以下所示,a、b、y、x电极资料均为惰性电极,分别从A、B处通入乙醇和O2,用该装置进行实验,以下说法正确的选项是()﹣﹣=2CO2↑+9H2OA.a电极反应式为C2H5OH+12OH﹣12eB.AlCl3溶液中的总反应为2Cl﹣+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH﹣
C.反应开始后,观察到x电极周边出现白色积淀
D.左侧电池每通入32gO2,右侧电解池共生成2mol气体
3.微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。如图为MFC碳氮结合同时去除
的转变系统原理表示图。以下说法正确的选项是()A.好氧微生物反应器中反应为:+﹣+NH4+2O2═NO3+2H+H2OB.B极电势比A极电势低﹣﹣+C.A极的电极反应式CHCOO+8e+2HO═2CO2+7H32D.当电路中经过1mol电子时,理论上总合生成24.已知高能锂离子电池的总反应式为2Li+FeS=Fe+Li2S,LiPF6?SO(CH3)2为电解质,用该电池为电源电解含镍酸性废水并获取单质N的实验装置以下列图。以下说法错误的是()
A.电极Y应为Li
﹣B.X极反应式为FeS+2Li+2e=Fe+Li2S
C.电解过程中,b中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小
D.若将图中阳离子膜去掉,将a、b两室合并,则电解反应总方程式发生改变
5.以下列图,两个装置都是将铁棒和石墨棒插入滴有酚酞的饱和食盐水中。一段时间后
()
.两装置中铁棒都被氧化而减少.两装置中产生的气体体积相同
C.两装置中碳棒质量都保持不变
.两装置中铁棒旁溶液都先变红
6.热激活电池可用作火箭、导弾的工作电源。种热激活电池的基本结钩以下列图,其中作
为电解质的无水LiCl﹣KCl混杂物受热熔融后,电池即可刹时输出电能,此时硫酸铅电
处生成Pb,以下有关说法正确的选项是()
.输出电能时,外电路中的电子由硫酸铅电流流向钙电极
.放电时电解质LiCl﹣KCl中的Li+向钙电极区迁移
C.每转0.2mol电子,论上耗资
D.电池总反应为Ca+PbSO4+2LiCl=Pb+Li2SO4+CaCl2
7.一种“全氢电池”的工作原理以下列图。以下说法不正确的选项是()
A.电子流向是从吸附层M经过导线到吸附层N
.Na+从左侧穿过离子交换膜向右侧搬动
C.离子交换膜可用质子交换膜
D.负极的电极反应是:H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O
8.关于如图两个电化学装置的说法正确的选项是().饱和食盐水中均有电子流过
.甲中铁被腐化,乙中铁被保护
C.甲中正极反应式为4OH﹣﹣4e→2H2O+O2↑
D.乙中石墨电极上发生还原反应9.LED系列产品是一类新式节能产品。图甲是NaBH4/H2O2燃料电池的装置表示图,图乙是LED发光二极管的装置表示图。以下表达错误的选项是()A.电池应采纳阳离子交换膜,Na+向A极区搬动B.电池A极区的电极反应式为:H2O2+2e﹣=2OH﹣C.每有1molNaBH4参加反应,转移电子数为4NAD.要使LED发光二极管正常发光,图乙中的导线a应与图甲中的B极相连10.水系锌离子电池是一种新式二次电池,工作原理如图。该电池以粉末多孔锌电极(锌粉、活性炭及粘结剂等)为负极,V2O5为正极,三氟甲磺酸锌[Zn(CF3SO3)2]为电解液。以下表达错误的选项是()A.放电时,Zn2+向V2O5电极搬动B.充电时,阳极区电解液的浓度变大C.充电时,粉末多孔锌电极发生还原反应D.放电时,V2O5电极上的电极反应式为2+﹣=ZnxV2O5V2O5+xZn+2xe11.有关如图装置的说法中正确的选项是()A.若两电极直接连接,a是食盐水,则发生析氢腐化B.若两电极直接连接,2+a是食盐水,则负极反应是:Fe﹣2e→FeC.若铁接电源负极,石墨接电源正极,a是食盐水,左侧电极上析出的气泡比右侧电极上的多D.若铁接电源负极,石墨接电源正极,a是氯化铜,铁上有气泡12.石墨烯电池是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿越运动的特点而研发的新
型可充放电电池,其反应式为LixC6+Li1﹣xCoO2C6+LiCoO2,其工作原理以下列图。
以下关于该电池的说法正确的选项是()
A.充电时,Li+嵌入LiCoO2中B.放电时,LiCoO2极发生的电极反应为LiCoO2﹣xe﹣═Li1﹣xCoO2+xLi+﹣C.放电时负极反应为:Li﹣e═Li+D.充电时,若转移1mole﹣,石墨烯电极增重7g13.以下列图,装置Ⅰ为新式电池,放电时电极+﹣=3NaBr,B的电极反应式为NaBr3+2Na+2e装置Ⅱ为铅蓄电池。第一闭合K1,断开K2,当铅蓄电池充电片刻后,断开K1,闭合K2,以下说法正确的选项是()
A.断开K1,闭合K2时,装置Ⅱ中SO42﹣向a电极迁移
B.闭合K1,断开K2+经过离子交换膜,b电极上产生
C.断开K1,闭合K2时,b电极的电极反应式为﹣2﹣+=PbSO4+2H2OPbO2+2e+SO4+4H
D.装置Ⅰ放电时的电池反应式为
Na2S4+3NaBr═2Na2S2+NaBr3
14.大阳能路灯蓄电池是磷酸铁锂电池,其工作原理如图。
M电极资料是金属锂和碳的复
合资料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子资料,隔膜只赞同Li+
经过,电池反应式为LixC6+Li1﹣xFepO4LiFePO4+6C.以下说法正确的选项是()
A.放电时Li+从左侧移向右侧,PO43﹣从右侧移向左侧B.放电时,正极反应式为:Li+﹣1﹣xFePO4+xLi+xe=LiFePO4C.充电时M极连接电源的负极,电极反应为﹣x﹣6C+xe=C615.碱性锌锰电池(电极资料为Zn和MnO2,电解质为KOH)有着很广的应用。以下有关碱性锌锰电池说法正确的选项是()A.Zn为正极,MnO2为负极B.工作时电子由MnO2极经外电路流向Zn极﹣﹣=Zn(OH)2C.负极的电极反应为:Zn﹣2e+2OHD.工作时耗资1molMnO2,理论上生成氧化产物1mol二.填空题(共4小题)
16.人类活动产生的CO2长远积累,威胁到生态环境,其减排问题碰到全世界关注.(1)工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸取CO2,得溶液X,再利用电解法使K2CO3溶液再生,其装置表示图如1下:在阳极区发生的反应包括+﹣═H2O+CO2↑.和H+HCO32)再生装置中产生的CO2和H2在必然条件下反应生成甲醇等产物,工业上利用该反应合成甲醇.
已知:25℃,101KPa下:H2(g)+O2(g)═H2O(g)△H1=﹣242kJ?mol﹣1
CH3OH(g)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H2=﹣676kJ?mol
﹣1
①写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式.②下面表示合成甲醇的反应的能量变化表示图3,其中正确的选项是(填字母序号).(3)微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转变为电能的装置.已知某种甲醇
微生物燃料电池中,电解质溶液为酸性,表示图如2下:
①该电池外电路电子的流动方向为(填写“从A到B”或“从B到A”).
②A电极周边甲醇发生的电极反应式为.
17.仔细解析如图装置,达成下面的填空:(1)该反应的电流方向是.
(2)盐桥中的阴离子向溶液中搬动.
(3)一段时间后,锌片上的现象是,铜片上的现象是.
(4)锌极发生反应,总反应方程式为.(5)30min后,1.3g的Zn参加了反应,则转移了个电子.18.甲醇是燃料电池的常有原料,现以熔融的K2CO3为电解质,以甲醇为燃料,以空气为氧化剂,以拥有催化作用和导电性能的稀土金属资料为电极.图是甲醇燃料电池模型,试回答以下问题:①写出该燃料电池的正极反应式.②b处应该通入(填空气也许甲醇)M、N是阴离子交换膜,则阴离子搬动的方向是(填“从左到右”或“从右到左”)③用该电池电解4溶液,耗资3.2g甲醇时,阴极析出Cu的质量为.19.氮、硫、氯及其化合物是中学化学重要的组成部分.(1)氨气燃料电池使用的电解质溶液是KOH溶液,电池反应为:4NH3+3O2═2N2+6H2O.该电池负极的电极反应式为;用该电池进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精髓,以CuSO4溶液为电解质溶液,以下说法正确的选项是.a.电能全部转变为化学能
2﹣b.SO4的物质的量浓度不变(不考虑溶液体积变化)
2+c.溶液中Cu旭日极搬动d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
e.若阳极质量减少64g,则转移电子数为2NA个
2)已知KSP(BaSO4)=1.0×10﹣10,KSP(BaCO3)=2.5×10﹣9.
某同学设想用以下贱程:BaSO4BaCO3BaCl2,获取BaCl2,则①的离子方程式为,该反应的平衡常数K=.原电池和电解池的工作原理
参照答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
1.【解析】依照电池反应16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)可知负极锂失电子发生氧化反应,
电极反应为:﹣=Li+,Li+移向正极,所以A是正极,发生还原反应:﹣=S82Li﹣eS8+2e﹣2﹣+=Li2S8,3Li+﹣=4Li2S6,2Li+﹣+,S8+2Li2S8+2Li+2e2S6+2Li+2e=3Li2S4,Li2S4+2Li+2e﹣=2Li2S2,依照电极反应式结合电子转移进行计算。
【解答】解:A、电解制备Fe(OH)2的装置,所以铁被氧化,为阳极,发生氧化反应,
所以Y为阴极,故A正确;B、电子从电池的负极流至电解池的阴极,尔后从电解池的阳极流回到电池的正极,即流动的方向:B→Y,X→A,故B正确;C、电极A发生还原反应,即正极反应式为:2Li26+﹣=3Li24,故C正确;S+2Li+2eS﹣0.14g时,当耗资的锂为0.02mol,外电路流D、负极反应为:Li﹣e=Li+,锂电极减重过0.02mol电子时,电解池的总反应为:Fe+2H2OFe(OH)2↓+H2↑,溶液转
移0.02mol的电子,耗资0.02mol的水,即减少0.36g,故D错误;应选:D。
2.【解析】由图知,左图是原电池,右图是电解池,原电池中投放燃料的电极是负极,投放
氧化剂的电极是正极,则a负极,b是正极;电解池中阳极上氯离子放电,阴极上氢离子
放电。反应开始后观察到x电极周边出现白色积淀,说明x电极上氢离子放电,x电极周边生成氢氧根离子,所以x电极是阴极,y电极是阳极,由此解析解答。
【解答】解:A、电解质为碱,a电极为负极,电极反应式为C2H5OH+16OH﹣﹣12e﹣=
2﹣2CO3+11H2O,故A错误;
B、电解池中电池反应式为2AlCl3+6H2O3Cl2↑+3H2↑+2Al(OH)3↓,故B错误;C、反应开始后,观察到x电极周边出现白色积淀氢氧化铝,故C正确;D、左侧电池每通入32gO2,即转移4mol电子,所以右侧电解池共生成mol=4mol混杂气体,故D错误;应选:C。
3.【解析】图示解析可知:酸性介质中,微生物燃料电池中氢离子移向B电极,说明A为
原电池的负极,B为原电池的正极,NO3﹣离子在正极获取电子生成氮气、发生还原反应,CH3COO﹣在原电池负极失电子、发生氧化反应生成二氧化碳气体,NH4+在好氧微生物反
应器中转变为NO3﹣,据此解析解答。【解答】解:A.NH4+在好氧微生物反应器中转变为NO3﹣,结合电子守恒、电荷守恒得到反应的离子方程式为+﹣+NH4+2O2═NO3+2H+H2O,故A正确;B.微生物燃料电池中氢离子移向B电极,说明A为原电池的负极,B为原电池的正极,所以B极电势比A极电势高,故B错误;C.酸性介质中,CH3COO﹣在原电池负极失电子、发生氧化反应生成CO2气体,则A极的电极反应式为:CH3﹣﹣22+,故C错误;﹣8eCOO+2HO═2CO+7H﹣电极反应式为﹣+﹣=N2↑+6H2O,D.NO3离子在正极获取电子生成氮气,2NO3+12H+10e电路中经过1mol电子时,标准状况下,理论上总合生成2,但由于选项中没有指明气体的存在条件,所以不能够确定N2的体积,故D错误;应选:A。4.【解析】由反应FeS+2Li=Fe+Li2S可知,Li被氧化,应为原电池的负极,FeS被还原生成Fe,为正极反应,用该电池为电源电解含镍酸性废水并获取单质Ni,则镀镍铁棒为阴极,发生还原反应,连接原电池负极,碳棒为阳极,连接电源的正极,发生氧化反应,
据此解析解答。【解答】解:A、用该电池为电源电解含镍酸性废水并获取单质Ni,发生还原反应,则镀镍铁棒为阴极,连接原电池负极,碳棒为阳极,连接电源的正极,又由反应FeS+2Li=Fe+Li2S可知,Li被氧化,应为原电池的负极,FeS被还原生成Fe,为正极反应,所以电极X为FeS,Y为Li,故A正确;B、电极X为FeS,为正极反应,反应式为FeS+2Li++2e﹣═Fe+Li2S,故B正确;C、镀镍铁棒与电源负极相连是电解池的阴极,电极反应Ni2+﹣=Ni,电解过程中为+2e平衡a、c中的电荷,a中的Na+和c中的Cl﹣分别经过阳离子膜和阴离子膜移向b中,这使b中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大,故C错误;D、若将图中阳离子膜去掉,由于放电序次Cl﹣>OH﹣,则Cl﹣移旭日极放电:2Cl﹣﹣﹣﹣D正确。2e=Cl2↑,电解反应总方程式会发生改变,故应选:C。5.【解析】左装置组成原电池,铁作负极,石墨作正极,负极上铁失电子发生氧化反应,正
极上氧气得电子发生还原反应,所以铁发生吸氧腐化;右装置组成电解池,铁是阴极,
石墨是阳极,阳极上氯离子失电子发生氧化反应,阴极上氢离子得电子发生还原反应。
【解答】解:A、左侧的铁为负极失电子,而右侧的铁为阴极水中的氢离子放电,所以只
有左侧铁棒都被氧化而减少,故A错误;
、左装置组成原电池,是铁发生吸氧腐化,无气体放出,而右侧装置是电解产生氢气和氯气,所以两个装置产生气体的体积不等,故
B错误;
C、两个装置中碳棒自己都不参加反应,所以两装置中碳棒质量都保持不变,故
C正确;
D、左侧装置中碳棒周围是氧气得电子生成氢氧根离子,
而使酚酞变红,而不是在铁棒周
围,故
D错误;
应选:C。6.【解析】由题目可知硫酸铅电极处生成Pb,则硫酸铅电极的反应为:﹣+=PbSO4+2e+2LiPb+Li2SO4则硫酸铅电极为电池的正极,钙电极为电池的负极,由此解析解答。
【解答】解:A、输出电能时,电子由负极经过外电路流向正极,即从钙电极经外电路流
向硫酸铅电极,故A错误;B、Li+带正电,放电时向正极搬动,即向硫酸铅电极迁移,故B错误;C、钙电极为负极,电极反应方程式为﹣﹣Ca+2Cl﹣2e=CaCl2,依照正负极电极反应方程式可知2e﹣~2LiCl,每转移0.2mol电子,耗资LiCl,即耗资85g的LiCl,故C错误;﹣﹣=CaCl2,正极电极反应方程式为:﹣+D、负极反应方程式为Ca+2Cl﹣2ePbSO4+2e+2LiPb+Li2SO4,则总反应方程式为:PbSO4+Ca+2LiCl=Pb+CaCl2+Li2SO4,故D正确;应选:D。
7.【解析】由工作原理图可知,左侧吸附层M上氢气失电子与氢氧根结合生成水,发生了
氧化反应为负极,电极反应是H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O,右侧吸附层N为正极,发生了还
﹣+原反应,电极反应是2e+2H═H2,结合原电池中阳离子移向正极,阴离子移向负极,
电子由负极经过导线进入正极,据此解答。
【解答】解:A.由工作原理图可知,左侧吸附层M为负极,右侧吸附层N为正极,则
电子流向为从吸附层M经过导线到吸附层N,故A正确;
B.原电池中阳离子移向正极,阴离子移向负极,所以电解质溶液中Na+向右侧搬动,故
正确;C.由工作原理图可知,左侧溶液为碱性,右侧溶液为酸性,所以离子交换膜可阻拦左侧的碱性溶液和右侧的酸性溶液发生中和,故
C错误;
D.左侧吸附层
M为负极极,发生了氧化反应,电极反应是
H2﹣2e﹣+2OH
﹣=2H2O,故
D正确;
应选:C。
8.【解析】甲装置是原电池,金属铁是负极,发生失电子的氧化反应,乙装置是电解池,金
属铁是阴极,阴极上是氢离子发生得电子的还原反应,依照原电池和电解池的工作原理
知识来回答。
【解答】解:A、甲装置是原电池,金属铁是负极,发生失电子的氧化反应,乙装置是电
解池,金属铁是阴极,都会形成闭合回路,但是电子不会经过电解质,故A错误;
、甲装置是原电池,金属铁是负极,被腐化,乙装置是电解池,金属铁是阴极,铁被保护,故B正确;
C、甲装置是原电池,发生金属的吸氧腐化,正极反应式为2H2O+4e﹣+O2=4OH﹣,故C错误;D、乙装置是电解池,金属铁是阴极,乙中石墨电极是阳极,发生氧化反应,故D错误。应选:B。9.【解析】依照图片知,双氧水得电子发生还原反应,则A电极为正极,B电极为负极,﹣﹣﹣﹣负极上BH4得电子和氢氧根离子反应生成BO2,正极电极反应式为H2O2+2e=2OH,负极发生氧化反应生成BO2﹣,电极反应式为BH4﹣﹣﹣8e﹣=BO2﹣2+8OH+6HO,依照原电池的工作原理来回答。【解答】解:A、电池放电过程中,阳离子移向正极,Na+从负极区向正极区搬动,故A正确;B、依照图片知,双氧水得电子发生还原反应,则A电极为正极,正极电极反应式为H2O2+2e﹣=2OH﹣,故B正确;C、负极发生氧化反应生成BO2﹣,电极反应式为BH4﹣+8OH﹣﹣8e﹣=BO2﹣+6H2O,有1molNaBH4参加反应转移电子数为8NA,故C错误;D、要使LED发光二极管正常发光,图乙中的导线a阴极应与图甲中的B极负极相连,故D正确。应选:C。
10.【解析】A、原电池中阳离子向正极搬动;B、充电时,阳极区发生氧化反应;
C、充电时,粉末多孔锌电极为阴极;D、放电时,
V2O5电极上发生还原反应。
【解答】解:A、原电池中阳离子向正极搬动,所以放电时,
Zn2+向
V2O5电极搬动,故
正确;
、充电时,阳极区发生氧化反应,电极反应式为:ZnxV2O5﹣2xe﹣=V2O5+xZn2+,锌离
子经过阳离子交换膜向左搬动,所以阳极区电解液的浓度变小,故B错误;C、充电时,粉末多孔锌电极为阴极,发生还原反应,故C正确;D、放电时,V2O5电极上发生还原反应,电极反应式为:V2+﹣2O5+xZn+2xe=ZnxV2O5,故D正确;
应选:B。
11.【解析】A.电解质为酸性环境下,金属发生析氢腐化;
B.原电池的负极发生失电子的氧化反应;
C.若铁接电源负极,石墨接电源正极,a是食盐水,铁电极上生成氯气,石墨上生成氢
气;
D.若铁接电源负极,石墨接电源正极,a是氯化铜,铁为阴极,阴极上阳离子得电子。
【解答】解:A.若两电极直接连接,a是食盐水,则发生吸氧腐化,酸性环境下才发生
析氢腐化,故A错误;
B.若两电极直接连接,a是食盐水,为原电池,负极发生失电子的氧化反应,则负极反
应是:Fe﹣2e→Fe2+,故B正确;
C.若铁接电源负极,石墨接电源正极,a是食盐水,左侧石墨电极是阳极,该电极反应
为:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑,右侧铁电极为阴极,该极上的电极反应为:+﹣2H+2e=H2↑,两极上析出的气泡相同多,故C错误;D.若铁接电源负极,石墨接电源正极,a是氯化铜,铁为阴极,阴极上阳离子得电子,则铁上析出Cu,没有气体生成,故D错误,应选:B。x﹣+、正极反应式为Li1﹣12.【解析】依照电池反应式知,负极反应式为C6﹣xe=C6Li+xLixCoO2+xLi++xe﹣=LiCoO2,充电时,阴极、阳极反应式与负极、正极反应式正好相反,
依照二次电池的工作原理结合原电池和电解池的工作原理来解答。
【解答】解:A、充电时,Li+嵌入Li1﹣xCoO2中,故A错误;
B、放电时,LiCoO2极发生的电极反应为Li1﹣xCoO2+xLi++xe﹣=LiCoO2,故B错误;
C、放电时负极反应为:LixC6﹣xe﹣=C6+xLi+,故C错误;
D、充电时,阴极电极反应式为:C6+xLi++xe﹣=LixC6,所以若转移1mole﹣,石墨烯电极增重7g,故D正确;应选:D。
13.【解析】装置Ⅰ为新式电池,放电时B电极的反应式为:NaBr3+2Na++2e﹣=3NaBr,说
明为原电池正极反应,放电时为原电池反应:A为负极,电极反应为:2Na2﹣2﹣2e=S+Na2S4+3NaBr;2Na+Na2S4,化学反应方程式为2Na2S2+NaBr3装置Ⅱ为铅蓄电池,a为正极,b为负极,原电池中阴离子移向负极。【解答】解:A、断开K1、闭合K2时,装置Ⅱ为原电池,b为负极,溶液中中2﹣SO4向负极电极迁移,移向b电极,故A错误;B.若闭合K1、断开K2+经过离子交换膜,说明有0.1mol电子转移,闭合K1、K2时,灯泡和铅蓄电池并联,装置Ⅱ溶液中电子转移小于0.1mol,则b电极上产生Pb的物质的量小于0.05mol,质量小于10.35g,故B错误;C、断开K1、闭合K2时,装置Ⅱ为原电池反应,b电极为负极,负极的电极反应式为Pb2﹣2e+SO4=PbSO4,故C错误;
D.装置Ⅰ为新式电池,放电时的A电极为原电池的负极,电极反应式为:2Na2S2﹣2e﹣
Na2S4+2Na+,电池反应式为Na2S4+3NaBr═2Na2S2+NaBr3,故D正确;应选:D。
14.【解析】依照电池反应式知,M为负极,反应式为LixC6﹣xe﹣=6C+xLi+,N为正极,+﹣=LiFePO4,充电时,阴极、阳极反应式与负极、正极反应反应式为Li1﹣xFeO4+xLi+xe式正好相反,A.放电时,阳离子向正极搬动,隔膜只赞同Li+经过;B.放电时,M电极上失电子发生氧化反应,N电极上得电子发生还原反应;C.充电时M为阴极,连接原电池负极,该电极上得电子发生还原反应;D.充电时,没有Li单质生成。【解答】解:A.放电时,阳离子向正极搬动,隔膜只赞同Li+经过,所以Li+从左侧移3﹣不发生搬动,故A错误;向右侧,PO4B.放电时,M电极上失电子发生氧化反应,N电极上得电子发生还原反应,正极反应
式为Li1﹣xFePO4+xLi++xe﹣=LiFePO4,故B正确;
C.充电时M为阴极,连接原电池负极,该电极上得电子发生还原反应,电极反应式为
6C+xLi++xe﹣=LixC6,故C错误;
D.充电时,没有Li单质生成,故D错误;应选:B。15.【解析】由碱性锌锰电池的总反应:Zn+2MnO2+2H2O═2MnOOH+Zn(OH)2,可知电池的负极Zn是电子被氧化,电极反应式为:Zn+2OH﹣﹣2e﹣═Zn(OH)2,正极MnO2得电子被还原生成MnOOH,反应式为2MnO22﹣═2MnOOH+2OH﹣,电池工作+2HO+2e时,外电路中电子由负极Zn经外电路流向正极MnO2,以此解答。【解答】解:A.由碱性锌锰电池的总反应:Zn+2MnO2+2H2O═2MnOOH+Zn(OH)2,可知MnO2得电子被还原生成MnOOH,为正极,Zn失去电子,为负极,故A错误;B.电池工作时,外电路中电子由负极Zn经外电路流向正极MnO2,即电子由负极Zn经外电路流向正极MnO2,故B错误;C.Zn失去电子生成Zn(OH)2,为负极,电极反应式为Zn﹣2e﹣+2OH﹣=Zn(OH)2,故C正确;D.电池正极的反应为:2MnO2+2H2O+2e﹣═2MnOOH+2OH﹣,MnO2发生还原反应,即工作时耗资1molMnO2,理论上生成还原产物1mol,故D错误。应选:C。二.填空题(共4小题)16.【解析】(1)阳极上氢氧根离子放电生成氧气;
(2)①依照盖斯定律计算;
②该反应是放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,物质越牢固,其能量越小;
3)①电子从负极沿导线流向正极;
②A电极上甲醇失电子发生氧化反应.
【解答】解:(1)阳极上氢氧根离子放电生成氧气和水,电极反应式为4OH﹣﹣4e﹣═2﹣﹣2HO+O2↑,故答案为:4OH﹣4e═2H22↑;O+O(2)①H2(g)+O2(g)═H2O(g)△H1=﹣242kJ/mol①
CH3OH(g)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H2=﹣676kJ/mol②将方程式3①﹣②得CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=3×(﹣242kJ/mol)
﹣(﹣676kJ/mol)=﹣50kJ/mol,
故答案为:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣50kJ/mol;
②该反应是放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,物质越牢固,其能量越小,所
以液态物质的能量小于气态物质,则吻合条件的图象是a,应选a;(3)①该燃料电池中,甲醇失电子发生氧化反应,所以A是负极,B是正极,电子从负极A流向正极B,故答案为:从A到B;②A电极上甲醇失电子和水反应生成氢离子和二氧化碳,电极反应式为:CH3OH+H2O﹣2↑,故答案为:CH3﹣═6H+2↑.﹣6e═6H++CO2+COOH+HO﹣6e17.【解析】该装置为原电池原理,锌做负极,锌逐渐溶解,发生氧化反应,铜棒为正极,发生还原反应生成氢气,电流有正极流向负极,阴离子向负极搬动,依照电极方程式及得失电子守恒计算,以此解答该题.
【解答】解:该装置为原电池原理,锌做负极,锌逐渐溶解,发生氧化反应,铜棒为正极,发生还原反应生成氢气,电流有正极流向负极,阴离子向负极搬动
1)依照上述解析,Zn为原电池负极,铜为正极,电流由正极流向负极,及由铜极流向锌极,
故答案为:铜极流向锌极;
2)原电池中阴离子向负极搬动,故盐桥中阴离子向硫酸锌溶液中流动,
故答案为:ZnSO4;
3)锌做负极,锌逐渐溶解,发生氧化反应,铜棒为正极,发生还原反应生成氢气,产生气泡,
故答案为:逐渐溶解;产生气泡;
(4)锌做负极,锌逐渐
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