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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 3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(3) 1、將反應(yīng)2Al+6H+=2Al3++3H2↑的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,能達(dá)到目的的是( ) A. B. C. D. 2、人工光合系統(tǒng)裝置(如圖)可實(shí)現(xiàn)以CO2和H2O合成CH4。下列說法不正確的是( ) A.該裝置為原電池,且銅為正極 B.電池工作時(shí),H+向Cu電極移動(dòng) C.GaN電極表面的電極反應(yīng)式為:2H2O-4e-=O2+4H+ D.反應(yīng)CO2+2H2O CH4+2O2中每消耗1mol CO2轉(zhuǎn)移4mol e- 3、某同學(xué)按下圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。A、B為兩種常見金屬,它們的硫酸

2、鹽可溶于水,當(dāng)K閉合時(shí),從右向左通過交換膜移向A極。下列分析正確的是( ) A. 溶液中c()減小 B. B極的電極反應(yīng): C. Y電極上有產(chǎn)生,發(fā)生還原反應(yīng) D. 反應(yīng)初期,X電極周圍出現(xiàn)白色膠狀沉淀 4、由W、X、Y、Z四種金屬按下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列說法不正確的是( ) 裝置 現(xiàn)象 金屬W不斷溶解 Y的質(zhì)量增加 W上有氣體產(chǎn)生 A.裝置甲中W作原電池負(fù)極 B.裝置乙中Y電極上的反應(yīng)式為 C.裝置丙中電流由Z流向W D.四種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱順序?yàn)閆>W>X>Y 5、流動(dòng)電池是一種新型電池。其主要特點(diǎn)是可以通過電解質(zhì)溶液的循環(huán)流動(dòng),在電

3、池外部調(diào)節(jié)電解質(zhì)溶液,以保持電池內(nèi)部電極周圍溶液濃度的穩(wěn)定。北京化工大學(xué)新開發(fā)的一種流動(dòng)電池如圖所示,電池總反應(yīng)為Cu+PbO2+2H2SO4=CuSO4+PbSO4+2H2O。下列說法不正確的是( ) A.a(chǎn)為負(fù)極,b為正極 B.該電池工作時(shí)PbO2電極附近溶液的pH增大 C.a(chǎn)極的電極反應(yīng)為Cu-2e-=Cu2+ D.調(diào)節(jié)電解質(zhì)溶液的方法是補(bǔ)充CuSO4 6、如圖Ⅰ、Ⅱ分別是甲、乙兩組同學(xué)將反應(yīng) “ ”設(shè)計(jì)成的原電池裝置,其中C1、C2均為碳棒。甲組向圖Ⅰ燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸;乙組向圖ⅡB燒杯中逐滴加入適量40%NaOH溶液。下列敘述中正確的是( ) A.

4、 甲組操作時(shí),微安表(G)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) B. 甲組操作時(shí),溶液顏色變淺 C. 乙組操作時(shí),C2做正極 D. 乙組操作時(shí),C1上發(fā)生的電極反應(yīng)為I2?+2e-=2I- 7、利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成,電池工作時(shí)MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子,示意圖如下所示。下列說法錯(cuò)誤的是( ) A.相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨,該方法條件溫和,同時(shí)還可提供電能 B.陰極區(qū),在氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng)H2+2MV2+=2H++2MV+ C.正極區(qū),固氮酶為催化劑,N2發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3 D.電池工作時(shí)質(zhì)子通過交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動(dòng) 8、如圖是中

5、國在南極建設(shè)的第四個(gè)科學(xué)考察站——泰山站。為了延長科學(xué)考察站基礎(chǔ)設(shè)施使用壽命,鋼鐵設(shè)備表面鑲嵌一些金屬塊(M)。下列說法正確的是( ) A.金屬塊M可能是銅,發(fā)生氧化反應(yīng) B.這種保護(hù)方法叫犧牲陽極的陰極保護(hù)法 C.科考考察站里的設(shè)備在潮濕空氣中主要發(fā)生化學(xué)腐蝕 D.若采用外加電流的陰極保護(hù)法,設(shè)備與電源正極相連 9、將打磨后的鎂和鋁平行插入1mol·L-1 NaOH溶液中,用導(dǎo)線相連并連接電流傳感器組成原電池裝置(如圖甲),測(cè)得電流隨時(shí)間變化曲線如圖乙所示(起始時(shí)鎂作負(fù)極,t 時(shí)刻電流出現(xiàn)反轉(zhuǎn)),且鎂條表面始終無明顯氣泡,則下列說法中錯(cuò)誤的是(?? ) A.實(shí)驗(yàn)過程中

6、,鋁電極表面可能有氣泡產(chǎn)生 B.0~t 時(shí)刻,鎂電極上發(fā)生反應(yīng):Mg-2e-+2OH-Mg(OH)2 C.t 時(shí)刻時(shí),鋁和鎂的金屬活動(dòng)性相同 D.t 時(shí)刻后,電池主要發(fā)生的總反應(yīng)為 10、硝酸汞和碘化鉀溶液混合后會(huì)生成紅色的碘化汞沉淀,為了探究硝酸汞和碘化鉀溶液之間能否發(fā)生氧化還原反應(yīng),研究人員設(shè)計(jì)了如圖的實(shí)驗(yàn)裝置,結(jié)果電流計(jì)指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn),下列分析不正確的是( ? ) A.如圖裝置的電流方向是從C2到C1 B.C1附近加入淀粉變藍(lán),C2析出固體 C.可用飽和KI溶液—瓊脂填充鹽橋增強(qiáng)導(dǎo)電性 D.該裝置內(nèi)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行 11、下圖是一個(gè)電化學(xué)過程的示意圖,用

7、甲醇燃料電池給充電寶充電,并電解某鹽溶液,其中充電寶鋰離子電池的總反應(yīng)為:xLi+Li1-xMn2O4LiMn2O4。請(qǐng)回答下列問題: (1)甲池是__________(填“原電池”或“電解池”),寫出通入氧氣的電極的電極反應(yīng)式__________ (2)下列關(guān)于乙池的說法正確的是___________ a.A極的電極反應(yīng)式為LiMn2O4﹣xe-═Li1-xMn2O4+xLi+ b.B極發(fā)生還原反應(yīng) c.乙池中Li+向A極移動(dòng) d.A極是陽極 (3)理論上,當(dāng)甲池中消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下336 mL O2 時(shí),丙池中________(C或D)電極上增重__________。

8、 12、如圖為科學(xué)家設(shè)計(jì)出的光伏燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的工作流程示意圖。已知a、b、c、d四個(gè)電極均為惰性電極,請(qǐng)回答下列問題: 1.甲裝置中b極為_______極,乙裝置中c極為__________極。 2.有下列四種電解質(zhì)溶液,其中甲裝置中可以放置( ) A.NaCl溶液 B.KOH溶液 C.HCl溶液 D.溶液 3.根據(jù)實(shí)際需要,乙裝置中可以使用不同的電解質(zhì)。 ①若使用熔融碳酸鹽,則c電極上的電極反應(yīng)式為___________________________。 ②若使用固體氧化物(如或等,高溫下可直接傳導(dǎo)),寫出c電極上的電極反應(yīng)式:_____________

9、_________。 4.甲裝置中通過0.5mol電子時(shí),乙裝置中c電極上參加反應(yīng)的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為____________L。 答案以及解析 1答案及解析: 答案:B 解析: 2答案及解析: 答案:D 解析: 3答案及解析: 答案:D 解析: 4答案及解析: 答案:C 解析:金屬作電極時(shí),一般情況下,負(fù)極金屬的活動(dòng)性大于正極金屬。甲中W溶解,說明活潑性:W>X,故W作負(fù)極,A項(xiàng)正確;Z中Y電極質(zhì)量增加,說明有Cu析出,Y電極作正極,電極反應(yīng)方程式為,活潑性:X>Y,B項(xiàng)正確

10、;丙中W上有氣體析出,說明W電極作正極,電流方向由正極W流向負(fù)極Z,活潑性:Z>W,C項(xiàng)錯(cuò)誤;綜上所述,金屬的活動(dòng)性:Z>W>X>Y,D項(xiàng)正確。 5答案及解析: 答案:D 解析:A項(xiàng),根據(jù)電池總反應(yīng):Cu+PbO2+2H2SO4=CuSO4+PbSO4+2H2O可得銅作負(fù)極,PbO2作正極,正確;B項(xiàng),該電池工作時(shí)PbO2電極發(fā)生的反應(yīng)為PbO2+4H+++2e-=PbSO4+2H2O,消耗了溶液中的H+,故溶液的pH增大,正確;C項(xiàng),銅電極的電極反應(yīng)為Cu -2e-=Cu2+ ,正確;D項(xiàng),通過總反應(yīng)可以看到H2SO4參加了反應(yīng), 故應(yīng)補(bǔ)充H2SO4,錯(cuò)誤。

11、 6答案及解析: 答案:D 解析:圖Ⅰ燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸,平衡向正方向移動(dòng),溶液顏色加深,故B錯(cuò)誤;但是氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在溶液中發(fā)生,不能形成原電池,故A錯(cuò)誤;圖Ⅱ,B燒杯中逐滴加入適量40%NaOH溶液,上述平衡向逆方向移動(dòng),氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在兩極發(fā)生,形成原電池,其中C1上發(fā)生:I2+2e-=2I-,為原電池正極;C2上發(fā)生:-2e-+2OH-=+H2O,為原電池負(fù)極,故C錯(cuò)誤,D正確。 7答案及解析: 答案:B 解析:A項(xiàng)、相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨,該方法選用酶作催化劑,條件溫和,同時(shí)利用MV+和MV2+的相互轉(zhuǎn)化,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故可提供電能,故A正確;

12、 B項(xiàng)、左室為負(fù)極區(qū),MV+在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成MV2+,電極反應(yīng)式為MV+-e-=MV2+,放電生成的MV2+在氫化酶的作用下與H2反應(yīng)生成H+和MV+,反應(yīng)的方程式為H2+2MV2+=2H++2MV+,故B錯(cuò)誤; C項(xiàng)、右室為正極區(qū),MV2+在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成MV+,電極反應(yīng)式為MV2++e-=MV+,放電生成的MV+與N2在固氮酶的作用下反應(yīng)生成NH3和MV2+,故C正確; D項(xiàng)、電池工作時(shí),氫離子(即質(zhì)子)通過交換膜由負(fù)極向正極移動(dòng),故D正確。 故選B。 8答案及解析: 答案:B 解析:A項(xiàng),根據(jù)題中信息可知,金屬塊M應(yīng)比鐵活潑,M不可能為

13、銅,錯(cuò)誤;B項(xiàng),利用原電池原理保護(hù)金屬,這種方法叫犧牲陽極的陰極保護(hù)法,正確;C項(xiàng),通常情況下,金屬在空氣中主要發(fā)生電化學(xué)腐蝕,錯(cuò)誤;D項(xiàng),利用外加電流的陰極保護(hù)法,設(shè)備與電源負(fù)極相連,設(shè)備為陰極,被保護(hù),錯(cuò)誤。 9答案及解析: 答案:C 解析:起始時(shí)鎂作負(fù)極,鋁電極表面H2O放電,生成H2,有氣泡產(chǎn)生,A項(xiàng)正確;起始時(shí),鎂作負(fù)極,發(fā)生反應(yīng):Mg-2e-+2OH-Mg(OH)2,B項(xiàng)正確;鋁比鎂活潑,C項(xiàng)錯(cuò)誤;t 時(shí)刻后,鋁作負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)式為,因鎂條表面始終無明顯氣泡,則t 時(shí)刻后,正極反應(yīng)式為 O2+4e-+2H2O4OH-,總反應(yīng)為,D 項(xiàng)正確。 10

14、答案及解析: 答案:C 解析: 11答案及解析: 答案:(1)原電池;O2+4e-+2H2O=4OH-; (2)abd; (3)D;6.48g; 解析: 12答案及解析: 答案:1.陰; 負(fù) 2.BD 3.; 4.5.6 解析:1.甲裝置是電解池,在陰極上生成,故b為陰極;乙裝置是原電池,在負(fù)極上失電子,故c為負(fù)極。 2.因甲裝置中需要得到、兩種產(chǎn)物,故甲裝置中可以加入的電解質(zhì)溶液由KOH溶液或溶液。 3.當(dāng)用熔融碳酸鹽作電解質(zhì)時(shí),放電后生成的會(huì)與作用生成、;當(dāng)用固體氧化物作電解質(zhì)時(shí),放電后生成的會(huì)與結(jié)合生成。 4.甲裝置中通過0.5mol電子時(shí),乙裝置中轉(zhuǎn)移電子0.5mol,由c電極的電極反應(yīng)式可知,參加反應(yīng)的為0.25mol。

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