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高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專項(xiàng)測(cè)試:專題十二 考點(diǎn)一 原電池原理及其應(yīng)用 5含解析

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1、 2020屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專項(xiàng)測(cè)試專題十二 考點(diǎn)一?原電池原理及其應(yīng)用(5) 1、如表所示,將兩電極用導(dǎo)線連接插人電解質(zhì)溶液中(不考慮溶液中溶解的氧氣的影響),你認(rèn)為不能構(gòu)成原電池的是(?? ) 選項(xiàng) A B C D 電極材料 Zn Fe Cu Al 電極材料 Cu Zn Ag C 電解質(zhì)溶液 CuCl2溶液 H2SO4溶液 CuSO4溶液 NaOH溶液 A.A B.B C.C D.D 2、某興趣小組設(shè)計(jì)如圖所示的原電池裝置,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 (???) A. 鋅板是原電池的負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng) B. 電子流向:鋅板燈泡銀板濕布鋅板

2、 C. 銀板上的電極反應(yīng): D. 電池總反應(yīng): 3、已知有關(guān)M、N、P、Z四種金屬的以下實(shí)驗(yàn)事實(shí):①M(fèi)+N2+=M2++N ②用Pt作電極電解同物質(zhì)的量濃度P和M的硫酸鹽的混合溶液,在陰極上析出單質(zhì)M?、郯袾和Z用導(dǎo)線相連并同時(shí)放入Z的硫酸鹽溶液中,電極反應(yīng)為Z2++2e-=Z,N-2e-=N2+。判斷這四種金屬的還原性由強(qiáng)到弱的正確順序是( ) A.M>N>P>Z B.M>N>Z>P C.Z>P>M>N D.P>M>N>Z 4、我國(guó)在天然氣脫硫方面取得了新進(jìn)展,利用下圖裝置可發(fā)生反應(yīng):?H2S+O3=H2O2+S↓已知甲池中發(fā)生的反應(yīng)為: 。下列說(shuō)法正確的是(???) A

3、.該裝置將電能轉(zhuǎn)化為光能 B.H+從甲池移向乙池 C.甲池中碳棒上發(fā)生的電極反應(yīng)為AQ+2H+-2e-=H2AQ D.乙池溶液中發(fā)生的反應(yīng)為H2S+ =3I-+S↓+2H+ 5、一種太陽(yáng)能電池的工作原理如圖所示,電解質(zhì)為鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]和亞鐵氰化鉀K4[Fe(CN)6]的混合溶液,下列說(shuō)法不正確的是( ) A.K+移向催化劑b B.催化劑a表面發(fā)生的化學(xué)反應(yīng):[Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3- C.[Fe(CN)6]3-在催化劑b表面被氧化 D.電解質(zhì)溶液中的[Fe(CN)6]4-和[Fe(CN)6]3-濃度基本保持不變 6、燃燒產(chǎn)生的

4、尾氣中含有一定量的NO.科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)了一種間接電處理法除去其中NO的裝置,如下圖所示,它可以將NO轉(zhuǎn)化為.下列說(shuō)法不正確的是( ) A.a(chǎn)連接電源的負(fù)極 B.Pt電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2O-4e-=O2↑+4H+ C.當(dāng)NO吸收柱中產(chǎn)生1mol 時(shí),理論上處理的NO氣體的體積為8.96L(標(biāo)準(zhǔn)狀況) D.圖中的離子交換膜應(yīng)為陽(yáng)離子交換膜 7、根據(jù)光合作用原理,設(shè)計(jì)如圖原電池裝置。下列說(shuō)法正確的是( ) A.a電極為原電池的正極 B.外電路電流方向是a→b C.b電極的電極反應(yīng)式為 D.a電極上每生成1mol,通過(guò)質(zhì)子交換膜的為2mol 8、“ZEB

5、RA”蓄電池的結(jié)構(gòu)如圖所示,電極材料多孔和金屬鈉之間由鈉離子導(dǎo)體制作的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述錯(cuò)誤的是( ) A.電池反應(yīng)中有NaCl生成 B.電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原三價(jià)鋁離子 C.正極反應(yīng)為: D.鈉離子通過(guò)鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動(dòng) 9、一種檢測(cè)空氣中甲醛(HCHO)含量的電化學(xué)傳感器的工作原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( ) A. 傳感器工作時(shí),工作電極電勢(shì)高 B. 工作時(shí),通過(guò)交換膜向工作電極附近移動(dòng) C. 當(dāng)導(dǎo)線中通過(guò)mol電子,進(jìn)入傳感器的甲醛為mg D. 工作時(shí),對(duì)電極區(qū)電解質(zhì)溶液的pH增大 10、某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置,電極

6、I為Zn,其他電極均為Cu,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(?? ) A.電極I發(fā)生氧化反應(yīng) B.相同時(shí)間內(nèi),電極II與電極IV的質(zhì)量變化值相同 C.電極III的電極反應(yīng):4OH--4e-O2+2H2O D.電流方向:電極IV→電流計(jì)→電極I 11、如圖是某化學(xué)興趣小組探究不同條件下化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: 1.當(dāng)電極a為A1,電極b為Cu,電解質(zhì)溶液為濃硝酸時(shí),正極的電極反應(yīng)式為____________。 2.當(dāng)電極a為A1,電極b為Mg,電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液時(shí),該電池的正極為________,負(fù)極的電極反應(yīng)式為________,當(dāng)反應(yīng)中收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下448mL

7、氣體時(shí),消耗的電極質(zhì)量為________g。 3.燃料電池的工作原理是將燃料和氧化劑(如O2)反應(yīng)所產(chǎn)生的能量直接轉(zhuǎn)化為電能?,F(xiàn)設(shè)計(jì)一燃料電池,以電極a為正極,電極b為負(fù)極,乙醇(C2H5OH)為燃料,采用氫氧化鈉溶液為電解液,則乙醇應(yīng)通入________(填“a”或“b”)極,該電極的電極反應(yīng)式為__________________。 12、某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有FeCl2、FeCl3、CuCl2、Cu。 (1)將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成的原電池如圖甲所示,請(qǐng)回答下列問(wèn)題: ①圖中X溶液是       ;? ②Cu電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ;? ③原電池工作時(shí),鹽橋中的    (填“

8、K+”或“Cl-”)不斷進(jìn)入X溶液中。? (2)將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成的電解池如圖乙所示,乙燒杯中金屬陽(yáng)離子的物質(zhì)的量與電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量的變化關(guān)系如圖丙,請(qǐng)回答下列問(wèn)題: ①M(fèi)是    極;? ②圖丙中的②線是    (填離子)的變化。? ③當(dāng)電子轉(zhuǎn)移為2mol時(shí),向乙燒杯中加入    L 5mol·L-1 NaOH溶液才能使所有的金屬陽(yáng)離子沉淀完全。? (3)鐵的重要化合物高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型飲用水消毒劑,具有很多優(yōu)點(diǎn)。 ①高鐵酸鈉的生產(chǎn)方法之一是電解法,其原理為Fe+2NaOH+2H2O Na2FeO4+3H2↑,則電解時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式是          。?

9、 ②高鐵酸鈉的生產(chǎn)方法之二是在強(qiáng)堿性介質(zhì)中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水,該反應(yīng)的離子方程式為          。? ③Na2FeO4能消毒、凈水的原因是____________。? 答案以及解析 1答案及解析: 答案:C 解析: 選項(xiàng) 能否構(gòu)成原電池 理由 A 能 Zn為負(fù)極,Cu為正極,自發(fā)的氧化還原反應(yīng):Zn+Cu2+=Cu+Zn2+ B 能 Zn為負(fù)極,Fe為正極,自發(fā)的氧化還原反應(yīng):Zn+2H+=Zn2++H2↑ C 否 沒有氧化還原反應(yīng) D 能 Al為負(fù)極,C為正極,自發(fā)的

10、氧化還原反應(yīng): 2答案及解析: 答案:D 解析:A.通過(guò)對(duì)原電池裝置的分析可知,鋅板是原電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),銀板是原電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.鋅板是原電池的負(fù)極,銀板是原電池的正極,故電子流向:鋅板燈泡銀板,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.銀板是原電池的正極,銀板上的電極反應(yīng):;選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.鋅板是原電池的負(fù)極,負(fù)極電極反應(yīng):,故總的電池反應(yīng)為:,選項(xiàng)D正確。答案選D。 3答案及解析: 答案:D 解析: 4答案及解析: 答案:D 解析: A、甲池中碳棒是正極,該電極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng),即AQ+2H++2e-=H2AQ

11、,A錯(cuò)誤;B、在乙池中,硫化氫失電子生成硫單質(zhì),碘單質(zhì)得電子生成I-,發(fā)生的反應(yīng)為H2S+I3-=3I-+S↓+2H+,B正確;C、根據(jù)圖中信息知道是將光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,C錯(cuò)誤;D、裝置的是原電池裝置,原電池中陽(yáng)離子移向正極,甲池中碳棒是正極,所以氫離子從乙池移向甲池,D錯(cuò)誤;答案選B。 5答案及解析: 答案:C 解析: 6答案及解析: 答案:C 解析: 7答案及解析: 答案:C 解析:根據(jù)原電池裝置圖,可知a電極上發(fā)生反應(yīng),為氧化反應(yīng);故a電極為原電池的負(fù)極,A項(xiàng)錯(cuò)誤;外電路電流由正極流向負(fù)極,即b→a,B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)原電池裝置

12、圖,可知b電極的電極反應(yīng)式為;C項(xiàng)正確;又a電極的電極反應(yīng)式可知,a電極上每生成1mol ,通過(guò)質(zhì)子交換膜的為4mol,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8答案及解析: 答案:B 解析:由題意,Na作負(fù)極,作電解質(zhì)溶液,電極反應(yīng)分別為 正極:;負(fù)極:,總反應(yīng)為,由以上分析知A、C正確,B錯(cuò)誤;由圖示知負(fù)極產(chǎn)生的由負(fù)極流向正極,D正確。 9答案及解析: 答案:D 解析:A. HCHO在工作電極失電子被氧化,做原電池的負(fù)極,工作電極電勢(shì)低,故A項(xiàng)錯(cuò)誤; B. 根據(jù)原電池工作原理易知,工作時(shí),溶液中的陽(yáng)離子(氫離子)向電源的正極移動(dòng),即對(duì)電極方向,故B項(xiàng)錯(cuò)誤; C. 負(fù)極反應(yīng)

13、為,當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移mol電子時(shí),消耗HCHO的物質(zhì)的量為mol = mol,則HCHO質(zhì)量為mol ×30g/mol = mg,故C項(xiàng)錯(cuò)誤; D. 工作時(shí),對(duì)電極的電極反應(yīng)為:,反應(yīng)后生成水,雖然有相同數(shù)量的氫離子從負(fù)極遷移過(guò)來(lái),但是,由于溶液的體積增大,正極區(qū)溶液的酸性減弱,其pH值增大(若忽略溶液的體積變化,則pH基本不變),故D項(xiàng)正確; 答案選D 10答案及解析: 答案:C 解析:電極I為原電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)Zn-2e-Zn2+A項(xiàng)正確。電極II為原電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng)Cu2++2e-Cu,電極IV為電解池的陰極,發(fā)生還原反應(yīng)Cu2++2e-Cu,由電子

14、守恒可知,相同時(shí)間內(nèi)兩電極的質(zhì)量變化值相同,B項(xiàng)正確;電極III為電解池的陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng)Cu-2e-Cu2+,C項(xiàng)錯(cuò)誤。電流方向與電子流向相反,電流方向應(yīng)為電極IV→電流計(jì)→電極I,D項(xiàng)正確; 11答案及解析: 答案:1. 2H+++e-=NO2↑+H2O 2.Mg;Al+4OH--3e-=+2H2O;0.36 3.b;C2H5OH+16OH--12e-=2+11H2O 解析:1. Al、Cu濃硝酸構(gòu)成的原電池,金屬Al發(fā)生鈍化,為正極;金屬Cu被氧化為負(fù)極,電池的總反應(yīng)為Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,離子方程式為Cu+4H++2=

15、Cu2++2NO2↑+2H2O,負(fù)極上Cu失去電子,則電池反應(yīng)的離子反應(yīng)為Cu-2e-=Cu2+,用總反應(yīng)減去負(fù)極反應(yīng),得正極反應(yīng)為2H+++e-=NO2↑+H2O。 2.Al、Mg、NaOH溶液可構(gòu)成原電池,Al為負(fù)極,Mg為正極,正極上水中的氫離子得到電子,負(fù)極上Al失去電子生成偏鋁酸根離子,負(fù)極反應(yīng)式為Al+4OH--3e-=+2H2O,標(biāo)準(zhǔn)狀況下448mL氫氣的物質(zhì)的量為,轉(zhuǎn)移電子0.04mol,消耗的電極鋁的質(zhì)量為。 3.乙醇(C2H5OH)為燃料,具有還原性,通入乙醇的電極為負(fù)極,乙醇應(yīng)通入b電極,乙醇被氧化生成碳酸根離子和水,電極反應(yīng)式為C2H5OH+16OH--12e=2+11H2O 12答案及解析: 答案:(1)①FeCl3和FeCl2溶液; ②Cu-2e-Cu2+; ③K+; (2)①負(fù);②Fe2+;③2.8; (3)① ; ②; ③高價(jià)鐵具有氧化性,能殺菌消毒,生成的Fe3+水解形成膠體,具有吸附懸浮物的凈水作用; 解析:

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