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文档简介
4.1原电池综合测试20232024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1一、单选题1.某原电池装置如图所示,下列说法正确的是()A.Cu作负极B.电子由Fe棒经导线流向Cu棒C.Fe棒发生的电极反应:Fe3e=Fe3+D.每生成22.4LH2,转移电子2mol2.液流电池是一种将正负极的电解质溶液分开,各自循环的高性能蓄电池,由于存放电解质溶液的液罐和反应场所分离,液流电池能够突破传统电池的体积限制,具有电池容量高、循环使用寿命长的特点。下列有关液流电池的说法错误的是()A.放电时,电子由负极经外电路流向正极B.放电时,正极发生还原反应C.正负极电解质溶液的成分可能不同D.液流电池能将化学能全部转化成电能3.下列电池工作时,O2在正极得电子的是()ABCD锌锰电池铅蓄电池氢氧燃料电池镍镉电池A.A B.B C.C D.D4.如图所示,有关化学反应和能量变化的说法正确的是()A.铝热反应属于氧化还原反应,故能量变化不符合该图B.Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl品体反应能量变化如图所示C.反应物总键能小于产物总键能的反应符合该图的能量变化D.符合该能量变化的化学反应均可用于设计成原电池5.关于原电池的叙述中正确的是()A.原电池是把化学能转变为电能的装置B.构成原电池正极和负极的必须是两种不同金属C.原电池电解质溶液中阳离子向负极移动D.理论上,所有的氧化还原反应都能设计成原电池6.铅蓄电池是典型的可充电电池,它的正负极板是惰性材料,分别吸附着PbO2和Pb,工作时该电池电池总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,下列说法错误的是()A.放电时:正极的电极反应式是PbO2+2e+4H++SO42=PbSO4+2H2OB.该电池工作时电解液的pH变小C.当外电路通过1mol电子时,理论上负极板的质量增加48gD.该电池工作时铅电极发生氧化反应7.垃圾假单胞菌株能够在分解有机物的同时分泌物质产生电能,其原理如图所示。下列说法错误的是()A.电子由左侧电极经过负载后流向右侧电极B.放电过程中,正极附近pH变大C.当有4molH+穿过质子交换膜进入左室,消耗标准状况下22.4LO2D.负极电极反应为:H2PCA2e=PCA+2H+8.如图为某氨气燃料电池示意图。电池工作时,下列说法错误的是()A.正极的电极反应为:B.若电极1上有1mol被还原,则电路中转移3mol电子C.移向电极2D.电子流向为:电极1→负载→电极29.一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池,其工作原理如图所示。下列说法错误的是()A.电池工作时,将太阳能转化为电能B.X电极为电池的负极C.Y电极发生的电极反应为+2e=3ID.当电池工作从开始到结束时,电解质溶液中I和的浓度分别会发生很大变化10.天然气的主要成分为CH4,可将CH4设计成燃料电池,来解决能源问题,装置如图所示。在标准状况下,持续通入甲烷,消耗甲烷VL。下列说法错误的是()A.当0<V≤33.6L时,负极反应式为CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2OB.正极反应式为O2+4H++4e-=2H2OC.当V=67.2L时,电池总反应方程式可写为CH4+2O2+NaOH=NaHCO3+2H2OD.电解质溶液中的Na+向正极移动11.将表面发黑(黑色物质为Ag2S)的银器浸入盛有食盐水的铝制容器中(如图),一段时间后黑色褪去。有关说法正确的是()A.该处理过程中电能转化为化学能B.铝质容器为阳极,其质量变轻C.Ag2S溶解于食盐水生成了AgClD.银器为正极,Ag2S被还原为单质银12.关于如图所示的原电池,下列说法正确的是()A.负极发生还原反应B.电子由锌片通过导线流向铜片C.该装置能将电能转化为化学能D.铜片上发生的反应为Cu2++2e﹣═Cu13.我国在太阳能光电催化化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展,相关装置如图所示。下列说法正确的是(已知质子交换膜只允许通过)()A.该制氢工艺中光能最终转化为电能B.该装置工作时,由a极区流向b极区C.a极区需不断补充含和的溶液D.a极上发生的电极反应为14.将下表中各组的两电极用导线相连后放入盛有对应该组的溶液中,能产生电流的是()序号电极1电极2溶液ACuCu稀H2SO4BAgZn稀H2SO4CCuCu酒精DCCZnSO4溶液A.A B.B C.C D.D15.盐酸酸洗钢材的废液中含有大量的盐酸、。研究人员利用如图装置可将部分铁元素在极区转化为沉淀,实现资源和能源的再利用。下列说法错误的是A.电子由b极流向a极B.离子交换膜为阴离子交换膜C.该装置实现了化学能向电能转化D.a极可发生电极反应:16.某原电池装置如图所示,下列说法正确的是()A.Cu是负极B.电子由Cu棒经导线流向Fe棒C.Cu棒上有气体放出D.Fe棒处的电极反应为Fe-3e-=Fe3+17.一种以NaBH4和H2O2为原料的新型电池的工作原理如图所示.下列说法错误的是()A.电池的正极反应为H2O2+2e﹣=2OH﹣B.电池放电时Na+从a极区移向b极区C.电子从电极b经外电路流向电极aD.b极室的输出液经处理后可输入a极室循环利用18.乙烯催化氧化成乙醛可设计成如图所示的燃料电池,在制备乙醛的同时能获得电能,其总反应为:2CH2═CH2+O2→2CH3CHO.下列有关说法不正确的是()A.该电池可将化学能转化为电能B.每有0.1molO2反应,则迁移0.4molH+C.正极反应式为:CH2=CH2﹣2e﹣+2OH﹣═CH3CHO+H2OD.负极区溶液的pH减小19.我国新能源汽车上有望推广钠离子电池,一种钠离子电池工作示意图如下,充电时Na+经电解液嵌入石墨(C6),下列说法错误的是A.放电时,电势:电极a>电极bB.放电时,电子从电极b经外电路流向电极a,再经电解液流回电极bC.放电过程中,导线上每通过1mole,负极质量减少23gD.充电时,电极a上发生反应的电极反应式为20.某原电池总反应离子方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+,不能实现该反应的原电池是()A.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液B.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为CuSO4溶液C.正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3溶液D.正极为C,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3溶液二、综合题21.为高效漂白剂和氧化剂,可用于纸浆、纸张和各种纤维的漂白,也在环境治理中有所应用。(1)已知则(用含a、b式子表示)。(2)浓度均为0.1和混合溶液呈酸性,则溶液中微粒浓度大小关系:(填“>”“<”或“=”)。(3)工业上可用电解法制备,其工作原理如图所示(NaCl足量),电解一段时间后,将Pt(A)电极区的溶液除去微量二氧化氯后,喷雾干燥即得粗品。M处是外接直流电源的极(填“正”或“负”);离子交换膜应选择(填“阴”或“阳”)离子交换膜;当外电路转移0.1mol电子时,理论上Pt(B)电极区电解质溶液质量减少g。(4)以为氧化剂是一种新型脱除NO方法,其原理为:第一步:NO在碱性环境中被氧化为,反应为:;第二步:继续被氧化为,反应为:。①溶液吸收NO的过程中,适当增加压强,对NO的脱除率的影响是(填“提高”“无影响”或“降低”)。②在50℃时,将NO匀速通过足量浓度为碱性溶液,3min后,测得溶液中浓度为。则该时间段内平均反应速率(反应前后溶液的体积变化忽略不计)。22.Li﹣CuO二次电池的比能量高、工作温度宽,性能优异,广泛应用于军事和空间领域.(1)Li﹣CuO电池中,金属锂做极.(2)比能量是指消耗单位质量的电极所释放的电量,用来衡量电池的优劣.比较Li、Na、Al分别作为电极时比能量的大小:.(3)通过如下过程制备CuOCuCuSO4溶液Cu2(OH)2CO3沉淀CuO①过程Ⅰ,H2O2的作用是.②过程Ⅱ产生Cu2(OH)2CO3的离子方程式是.③过程Ⅱ,将CuSO4溶液加到Na2CO3溶液中,研究二者不同物质的量之比与产品纯度的关系(用测定铜元素的百分含量来表征产品的纯度),结果如下:已知:Cu2(OH)2CO3中铜元素的百分含量为57.7%.二者比值为1:0.8时,产品中可能含有的杂质是,产生该杂质的原因是.④过程Ⅲ反应的化学方程式是.(4)Li﹣CuO二次电池以含Li+的有机溶液为电解质溶液,其工作原理示意如图2.放电时,正极的电极反应式是.23.(1)潜艇中使用的液氨液氧燃料电池工作原理如图所示:①电极a名称是。②电解质溶液中OH离子向移动(填“电极a”或“电极b”)。③电极b的电极反应式为。④可以通过NH3跟NaClO反应来制得火箭燃料肼(N2H4)。该反应的化学方程式为。(2)利用甲烷催化还原氮氧化物,可以消除氮氧化物的污染。已知:①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=574kJ/mol②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=1160kJ/mol③H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol写出CH4将NO2还原为N2并生成液态水时的热化学方程式。(3)科研人员设想用如图原电池装置生产硫酸,则负极的电极反应式为。为稳定持续生产,硫酸溶液的浓度应维持不变,则通入SO2和水的质量比为。24.将铁片、铜片通过导线相连,置于稀硫酸中,构成原电池.(1)该原电池的负极是(填“铁片”或“铜片”),其电极反应式;(2)正极产生的现象是,其发生的反应的类型是反应;(填“氧化”或“还原”)(3)若导线中通过了0.4mol电子,负极材料的质量理论上减少克.25.A、B、C、D、E、F六种短周期元素,它们的原子序数依次增大,A与D同主族;C与E同主族;B、C同周期;B原子最外层电子数比其次外层电子数多2;A是周期表中半径最小的元素,C的最外层电子数是内层电子的3倍;F元素是同周期元素中原子半径最小的主族元素。A、B、C、D、E形成的化合物甲、乙、丙、丁的组成如表所示:化合物甲乙丙丁化学式A2CA2C2D2C2D2E回答下列问题:(1)指出元素F在周期表中的位置。(2)化合物丙的电子式为,用电子式表示形成化合物丁的过程。(3)向丁的溶液中加入硫酸酸化的乙溶液,写出相应的离子方程式:。(4)固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆一氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许O2在其间通过,该电池的工作原理如图所示,其中多孔Pt电极a、b分别是气体C2、A2的载体。该电池的正极为(填a或b);O2流向极(填“正”或“负”);该电池的负极反应为。
答案解析部分1.【答案】B【解析】【解答】A.铁和铜两种金属电极,较不活泼的Cu作正极,A选项不符合题意;B.电子由负极Fe棒经导线流向正极Cu棒,B选项符合题意;C.Fe棒发生的电极反应为Fe2e=Fe2+,C选项不符合题意;D.未标明温度与压强,无法计算气体体积,D选项不符合题意;故答案为:B。【分析】A、活泼金属做负极,铁更活泼;
B、电子由负极经过导线流向正极;
C、负极失去电子,化合价升高,即铁失去电子形成亚铁离子;
D、要注意涉及气体体积计算时,看有没有注明“标准状况”的字样。2.【答案】D【解析】【解答】A.原电池放电时,电子由负极经外电路流向正极,故A不符合题意;B.原电池放电时,正极发生得电子的还原反应,故B不符合题意;C.由题给信息可知,液流电池是利用正负极电解液分开,各自循环的一种高性能蓄电池,则正负极电解质溶液的成分可能不同,故C不符合题意;D.液流电池能将化学能部分转化成电能,部分转化为热能,故D符合题意;故答案为:D。
【分析】A.原电池放电时,电子由负极经外电路流向正极;B.原电池放电时,正极发生得电子的还原反应;C.由题给信息可知,液流电池是利用正负极电解液分开,各自循环的一种高性能蓄电池;D.电池能将化学能部分转化成电能,部分转化为热能。3.【答案】C【解析】【解答】A.锌锰电池中,O2不参与反应,A项不符合题意;B.铅蓄电池中,O2不参与反应,B项不符合题意;C.氢氧燃料电池的总反应是2H2+O2=2H2O,因而正极是O2得电子发生还原反应,C项符合题意;D.镍镉电池中,O2不参与反应,D项不符合题意。故答案为:C。
【分析】根据燃料电池中通入燃料的一极为负极,通入氧气的一极为正极判断;其它电池O2不参与反应。4.【答案】C【解析】【解答】A.铝热反应属于氧化还原反应,也属于放热反应,放热反应中反应物总能量高于生成物总能量,能量变化符合该图,A不符合题意;B.二者的反应为吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,因此能量变化不能用图示表示,B不符合题意;C.符合图示能量变化的反应为放热反应,反应物总键能小于生成物总键能的反应为放热反应,C符合题意;D.是否可设计为原电池,与反应过程中放热或吸热无关,可设计成原电池的反应为氧化还原反应,而氧化还原反应可以是吸热反应或放热反应,D不符合题意;故答案为:C
【分析】A.铝热反应为氧化还原反应,也为放热反应;B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应;C.根据图示能量大小分析;D.是否可设计为原电池与放热或吸热无关;5.【答案】A【解析】【解答】A.原电池是将化学能转化为电能的装置,电解池是将电能转化为化学能的装置,故A符合题意;B.构成原电池的正负极可能都是非金属或金属和非金属,如Zn、石墨和稀硫酸构成的原电池,以石墨为电极的氢氧燃料电池,故B不符合题意;C.原电池放电时,负极上电子沿导线流向正极,根据异性相吸原理,电解质溶液中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故C不符合题意;D.理论上,自发进行的氧化还原反应都能设计成原电池,故D不符合题意;故答案为:A。
【分析】A.根据能量的转化形式进行判断;
B.原电池的电极可以是金属或导电的非金属;
C.原电池中阳离子向正极方向移动;
D.自发进行的氧化还原反应可以设计成原电池。6.【答案】B【解析】【解答】A.放电时,二氧化铅为正极,发生还原反应,电极反应式为:PbO2+2e+4H++SO42=PbSO4+2H2O,A不符合题意;B.从所给的总电池反应式可以明显看出,放电过程中消耗了硫酸,所以硫酸的量变少,酸性减弱,溶液pH要变大,B符合题意;C.外电路通过1mol电子时,负极板增加的质量为0.5mol×96g/mol=48g,C不符合题意;D.该电池工作时,铅电极为负极,发生氧化反应,D不符合题意;故答案为:B【分析】在该原电池中,Pb做负极,发生失电子的氧化反应,其电极反应式为:Pb-2e-+SO42-=PbSO4;PbO2做正极,发生得电子的还原反应,其电极反应式为:PbO2+2e-+SO42-+4H+=PaSO4+2H2O;据此结合选项进行分析。7.【答案】C【解析】【解答】A.右侧氧气得电子产生水,作为正极,故电子由左侧负极经过负载后流向右侧正极,选项A不符合题意;B.放电过程中,正极氧气得电子与氢离子结合产生水,氢离子浓度减小,pH变大,选项B不符合题意;C.若有4molH+穿过质子交换膜进入右室,生成2mol水,则应该1molO2参与电极反应,标准状况下为22.4L,选项C符合题意;D.原电池负极失电子,电极反应为:H2PCA2e=PCA+2H+,选项D不符合题意;故答案为:C。
【分析】根据反应物和生成物的产生过程,可以确定左侧是有机物发生氧化反应,左边为电池的负极,右侧氧气发生还原反应,做为电池的正极。根据得失电子情况可以计算出正负极消耗的物质8.【答案】B【解析】【解答】A.正极反应物为氧气,电解质为碱溶液,故正极的电极反应为:,A项不符合题意;B.该电池负极反应为:2NH36e+6OH=N2+6H2O,若电极1上有1mol被氧化,则电路中转移3mol电子,B项符合题意;C.移向正极,故移向电极2,C项不符合题意;D.电子从负极移动到正极,故电子流向为:电极1→负载→电极2,D项不符合题意;故答案为:B。
【分析】氨气燃料电池中,通入氨气的一极为负极,发生氧化反应,通入氧气的一极为正极,发生还原反应;
A.通入氧气的一极为正极,正极上氧气得电子发生还原反应;
B.负极发生的是氧化反应,氨气是被氧化;
C.原电池工作时阳离子向正极移动;
D.电子从负极经导线流向正极。9.【答案】D【解析】【解答】A.电池工作时,太阳光使Ru(II)失电子转化为Ru(III),发生氧化还原反应,将太阳能转化为电能,选项A不符合题意;B.X电极电子流岀,发生氧化反应,为电池的负极,选项B不符合题意;C.Y电极电子流入,发生还原反应,电极反应为+2e=3I,选项C不符合题意;D.电池工作时,+2e=3I,生成的I又可与Ru(III)反应重新生成,整个过程电解质溶液中I和的浓度基本不变,选项D符合题意;故答案为:D。
【分析】根据图示电子的转移,说明电极X是负极,Y是正极,因此是将太阳能转化为电能,X是Ru(II)失去电子变为Ru(III)发生氧化反应,Y是由I3得到电子变为I,发生还原反应,根据图示所示,产生的碘离子被Ru(III)又氧化为I3离子,因此离子浓度几乎不变10.【答案】B【解析】【解答】A、当0<V≤33.6L时,0<n(CH4)≤1.5mol,则0<n(CO2)≤1.5mol,只发生反应①②,且NaOH过量,则电池总反应式为CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O,负极反应式为CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O,A不符合题意;B、碱性燃料电池,正极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH,B符合题意;C、当V=67.2L时,n(CH4)=3mol,n(CO2)=3mol,则电池总反应式为CH4+2O2+NaOH=NaHCO3+2H2O,C不符合题意;D、燃料电池中,通入CH4的一端为原电池的负极,通入空气的一端为原电池的正极,Na+向正极移动,D不符合题意。符合题意故答案为:B。
【分析】本题考查原电池的原理。在原电池中,较为活泼的金属作为负极,失电子化合价升高,发生氧化反应;较为不活泼的金属作为正极,得电子化合价降低,发生还原反应;书写电极方程式时注意遵循电荷、电子、原子守恒等;据此进行分析解答。
11.【答案】D【解析】【解答】一段时间后黑色褪去,则Ag由Ag2S转化为Ag,化合价由+1价降低为0价,发生还原反应,有氧化还原反应发生则证明形成了原电池,银器表面析出银,则银器端为正极;
A.原电池是将化学能转化为电能的装置,故A不符合题意;B.铝制容器为负极,故B不符合题意;C.Ag2S发生氧化还原反应生成Ag,故C不符合题意;D.银器为正极,Ag2S被还原为单质银,故D符合题意;故答案为:D
【分析】原电池是将化学能转化为电能的装置,工作时负极发生氧化反应,正极发生还原反应。12.【答案】B【解析】【解答】解:A、锌、铜和稀硫酸组成的原电池中,锌作负极,负极上锌失电子发生氧化反应,故A错误;B、锌、铜和稀硫酸组成的原电池中,锌作负极,铜作正极,电子从负极沿导线流向正极,即电子由锌片通过导线流向铜片,故B正确;C、Zn、Cu、硫酸构成原电池,实现了化学能转化为电能,故C错误;D、锌、铜和稀硫酸组成的原电池中,铜作正极,正极上氢离子得电子发生还原反应为2H++2e﹣→H2↑,溶液中没有铜离子,故D错误;故选B.【分析】锌、铜和稀硫酸组成的原电池中,锌作负极,负极上锌失电子发生氧化反应;铜作正极,正极上氢离子得电子发生还原反应;电子从负极沿导线流向正极;原电池中化学能转化为电能.13.【答案】B【解析】【解答】A.该制氢工艺中光能转化为电能,最终转化为化学能,故A不符合题意;B.根据图示,该装置工作时,H+在b极区放电生成氢气,由a极区流向b极区,故B符合题意;C.a极区Fe2+和Fe3+可相互转化,不需补充含Fe2+和Fe3+的溶液,故C不符合题意;D.a极上亚铁离子转化为铁离子,失电子,发生氧化反应,电极反应为Fe2+e=Fe3+,故D不符合题意;故答案为:B。
【分析】A、该工艺中光能最终转化为化学能;
B、H+在b电极转化为H2,因此H+移向b电极区;
C、Fe2+、Fe3+可相互转化,不用添加;
D、a电极上Fe2+发生失电子的氧化反应;14.【答案】B【解析】【解答】解:A.两个电极为同种金属,不满足构成原电池的条件,所以不能构成原电池,故A错误;B.Zn作负极,Ag为正极,正极上氢离子得电子,该装置符合原电池构成条件,所以能构成原电池,能产生电流,故B正确;C.酒精属于非电解质,不满足构成原电池的条件,所以不能构成原电池,故C错误;D.该装置不能自发进行氧化还原反应,不满足构成原电池的条件,所以不能构成原电池,故D错误;故选B.【分析】原电池的构成条件是:①有两个活泼性不同的电极,②将电极插入电解质溶液中,③两电极间构成闭合回路,④能自发的进行氧化还原反应;能构成原电池,观察到有电流产生,据此判断分析.15.【答案】B【解析】【解答】A.电池中电子由负极经外电路流向正极,即电子由b极流向a极,故A不符合题意;B.a极的电极反应为:,为维持电荷守恒,H+由右池通过离子交换膜向左池迁移,则离子交换膜为质子交换膜,故B符合题意;C.该装置为原电池,实现了化学能向电能转化,故C不符合题意;D.a极为原电池正极,该极通入空气,氧气得电子,电极反应为:,故D不符合题意;故答案为:B。
【分析】该装置为原电池,通入空气的一极为正极,电极反应式为,电极b是负极,负极区盐酸酸洗的废液含有大量的盐酸、FeCl2,负极的电极反应为Fe2+e=Fe3+。16.【答案】C【解析】【解答】A.根据分析知,Cu是正极,A不符合题意;B.电子由负极经导线流向正极,所以电子由Fe棒经导线流向Cu棒,B不符合题意;C.Cu棒上氢离子得到电子产生氢气,C符合题意;D.Fe棒处,铁失去电子生成Fe2+,电极反应为Fe-2e-=Fe2+,D不符合题意;故答案为:C。
【分析】该原电池中,活泼性:Fe>Cu,则Fe为负极,负极发生氧化反应,电极反应为Fe-2e-=Fe2+,Cu为正极,正极发生还原反应,电极反应为2H++2e=H2↑,原电池中电子由负极经导线流向正极。17.【答案】C【解析】【解答】解:A.正极发生反应为:H2O2+2e﹣=2OH﹣,故A正确;B.放电时为原电池,阳离子移向正极,b为正极,故B正确;C.电子由负极经外电路流下正极,应该由a到b,故C错误;D.正极电极反应式为H2O2+2e﹣=2OH﹣,产生的氢氧化钠溶液可以循环使用,故D正确.故选:C.【分析】以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为+3价)和H2O2作原料的燃料电池,电解质溶液呈碱性,由工作原理装置图可知,负极发生氧化反应,电极反应式为BH4﹣+8OH﹣﹣8e﹣=BO2﹣+6H2O,正极H2O2发生还原反应,得到电子被还原生成OH﹣,电极反应式为H2O2+2e﹣=2OH﹣,结合原电池的工作原理和解答该题.18.【答案】C【解析】【解答】解:A.原电池工作时,将化学能转化为电能,故A正确;B.由电极方程式O2+4H++4e﹣═2H2O可知,每有0.1molO2反应,则迁移H+0.4mol,故B正确;C.正极发生还原反应,电极方程式为O2+4H++4e﹣═2H2O,负极为CH2=CH2﹣2e﹣+H2O=CH3CHO+2H+,故C错误;D.负极反应为CH2=CH2﹣2e﹣+H2O=CH3CHO+2H+,氢离子浓度增大,溶液的pH减小,故D正确;故选C.【分析】由总反应式可知CH2=CH2被氧化,应为原电池的负极反应,因电解质溶液呈酸性,则负极电极方程式为CH2=CH2﹣2e﹣+H2O=CH3CHO+2H+,正极通入氧气,发生还原反应,电极方程式为O2+4H++4e﹣═2H2O,以此解答该题.19.【答案】B【解析】【解答】A.根据电池工作示意图分析可知,放电时,电极a为正极,电极b为负极,正极的电势高于负极,则电势:电极a>电极b,A项不符合题意;B.放电时,电子从电极b经外电路流向电极a,电子不能通过电解液,B项符合题意;C.放电过程中,导线上每通过1mole,负极上Na+转移至正极,减小1mol钠离子,质量减少23g,C项不符合题意;D.充电时,电极a为阳极,发生反应的电极反应式为,D项不符合题意;故答案为:B。
【分析】A.根据电原电池阳离子移向正极,阴离子移向负极,正极的电势高于负极;B.放电时,电子从负极经外电路流向正极;C.依据得失电子守恒;D.充电时,阳极元素化合价升高,发生氧化反应;阴极元素化合价降低,发生还原反应。20.【答案】B【解析】【解答】A.根据原电池工作原理可知,活泼金属做负极,发生氧化反应,正极发生还原反应。正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液的原电池总反应为:2Fe3++Fe=3Fe2+,故A不符合题意;B.根据原电池工作原理可知,活泼金属做负极,发生氧化反应,正极发生还原反应。正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为CuSO4溶液的原电池总反应为:Fe+Cu2+=Fe2++Cu,故B符合题意;C.根据原电池工作原理可知,活泼金属做负极,发生氧化反应,正极发生还原反应。正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3溶液的原电池总反应为:2Fe3++Fe=3Fe2+,故C不符合题意;D.根据原电池工作原理可知,活泼金属做负极,发生氧化反应,正极发生还原反应。铁的活泼性强做负极,C为非金属做正极,电解质溶液为FeCl3溶液的原电池总反应为:2Fe3++Fe=3Fe2+,故D不符合题意;故答案为:B。
【分析】根据2Fe3++Fe=3Fe2+可知,铁易失电子而作负极,不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极,铁离子得电子发生还原反应,所以电解质溶液为可溶性的铁盐,据此解答。21.【答案】(1)(2a+3b)(2)<(3)负;阳;5.85(4)提高;【解析】【解答】(1)根据盖斯定律,已知反应;①×2+②×3,可得目标方程,
(2)和混合溶液,根据电荷守恒:=,因为,所以<;
(3)Pt(A)电极上,,发生还原反应,M为电源的负极,Pt(B)电极上,发生反应:,钠离子通过离子交换膜向Pt(A)电极移动,所以离子交换膜为阳离子交换膜;当外电路转移0.1mol电子时,有0.1mol氯离子发生反应,有0.1mol钠离子转移至Pt(A)电极区,故,Pt(B)电极区电解质溶液质量减少0.1mol氯化钠,质量为5.85g。
(4)增加压强,第一步反应平衡正向移动,NO的脱除率提高;,反应速率之比等于化学计量数之比,所以【分析】(1)根据盖斯定律,观察已知方程和目标方程,消除无关物质即可得到。
(2)弄清楚溶液中的化学平衡,判断粒子存在形式,根据电荷守恒和物料守恒判断即可。(3)(1)判断电池类型→确认电池原理→核实电子、离子移动方向。(2)确定电池两极→判断电子、离子移动方向→书写电极反应和电池反应。(3)充电电池→放电时为原电池→失去电子的一极为负极。(4)电极反应→根据电荷守恒、原子守恒配平电极方程式22.【答案】(1)负(2)Li>Al>Na(3)氧化剂;2Cu2++2CO32﹣+H2O═Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑;Cu(OH)2;当Na2CO3用量减少时,c(CO32﹣)变小,CO32﹣水解程度变大,c(OH﹣)/c(CO32﹣)增加,c(OH﹣)对产物的影响增大;Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O(4)CuO+2e﹣+2Li+═Cu+Li2O【解析】【解答】解:(1)Li﹣CuO电池中,Li失去电子,金属锂做负极,故答案为:负;(2)比能量是指消耗单位质量的电极所释放的电量,设质量均为m,则>>,则Li、Na、Al分别作为电极时比能量的大小为Li>Al>Na,故答案为:Li>Al>Na;(3)①Cu元素的化合价升高,O元素的化合价降低,则H2O2的作用是氧化剂,故答案为:氧化剂;②过程Ⅱ产生Cu2(OH)2CO3的离子方程式是2Cu2++2CO32﹣+H2O═Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑,故答案为:2Cu2++2CO32﹣+H2O═Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑;③Cu2(OH)2CO3中铜元素的百分含量为57.7%,二者比值为1:0.8时,Cu元素的百分含量大于57.1%,可能不含C,则产品中可能含有的杂质是Cu(OH)2,因当Na2CO3用量减少时,c(CO32﹣)变小,CO32﹣水解程度变大,c(OH﹣)/c(CO32﹣)增加,c(OH﹣)对产物的影响增大,故答案为:Cu(OH)2;当Na2CO3用量减少时,c(CO32﹣)变小,CO32﹣水解程度变大,c(OH﹣)/c(CO32﹣)增加,c(OH﹣)对产物的影响增大;④过程Ⅲ反应的化学方程式是Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O,故答案为:Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O;(4)由Li+的移动方向可知,CuO为正极,发生还原反应,则正极反应为CuO+2e﹣+2Li+═Cu+Li2O,故答案为:CuO+2e﹣+2Li+═Cu+Li2O.【分析】(1)失电子的物质为负极;(2)根据金属的相对原子质量和失电子数目判断;(3)①Cu元素的化合价升高,O元素的化合价降低;②硫酸铜与碳酸钠溶液反应生成Cu2(OH)2CO3;③Cu2(OH)2CO3中铜元素的百分含量为57.7%,二者比值为1:0.8时,Cu元素的百分含量大于57.1%,可能不含C;④Cu2(OH)2CO3加热分解生成CuO;(4)由Li+的移动方向可知,CuO为正极,发生还原反应.23.【答案】(1)负极;电极a;O2+4e+2H2O=4OH;NaClO+2NH3=NaCl+H2O+N2H4(2)CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(l)ΔH=955kJ/mol(3)SO22e+2H2O=SO+4H+;16:29【解析】【解答】(1)①电极a处发生的反应为NH3转化为N2和H2O,在此过程中,N元素化合价是升高的,是失电子,在原电池中充当负极,因此电极a是负极;②原电池中,电解质溶液中的阴离子向原电池的负极移动,这个装置中,电极a是负极,因此OH向电极a处移动;③电极b是正极,氧气得到电子,电极反应式为:O2+4e+2H2O=4OH;④可以通过NH3跟NaClO反应来制得火箭燃料肼(N2H4),反应为NaClO氧化NH3,产生肼,NaCl和水,因此反应方程式为NaClO+2NH3=NaCl+H2O+N2H4;(2)已知:①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=574kJ/mol②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=1160kJ/mol③H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44kJ/mol根据盖斯定律×(①+②)-③×2即得到CH4将NO2还原为N2并生成液态水时的热化学方程式为CH4(g
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