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江西省宜春三中2022届高三化学总复习第六章化学反应与能量_原电池化学电源同步练习新人教版必修2

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第六章化学反应与能量-原电池化学电源1.下列有关电池的说法不正确的是(  )A.手机上用的锂离子电池属于二次电池B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D.锌锰干电池中,锌电极是负极2.某一同学根据离子反应方程式2Fe3++Fe3Fe2+来设计原电池。下列设计方案中可行的是(  )A.电极材料为铁和锌,电解质溶液为FeCl3溶液B.电极材料为铁和铜,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液C.电极材料为铁和石墨,电解质溶液为FeCl2溶液D.电极材料为石墨,电解质溶液为FeCl3溶液3.分析如图K231所示的四个原电池装置,其中结论正确的是(  )图K231A.①②中Mg作负极,③④中Fe作负极B.②中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-6OH-+3H2↑C.③中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-Fe2+D.④中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-H2↑4.微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇微生物燃料电池中,电解质溶液为酸性,示意图如图K232所示。图K232①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”)。②工作结束后,B电极室溶液的pH与工作前相比将________(填写“增大”“减小”或“不变”,溶液体积变化忽略不计)。③A电极附近甲醇发生的电极反应式为_____________________________________________________________________________________________________________________________。5.[2022·兰州模拟](1)我国首创以铝空气海水电池作为能源的新型的海水标志灯,以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流,只要把灯放入海水数分钟,就会发出耀眼的白光。则电源的负极材料是________,负极反应为_______________________________________________________________________;正极材料是________,正极反应为______________________。(2)熔盐电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关电池反应式。阳极反应式为2CO+2CO-4e-4CO2,阴极反应式为______________________________________________,电池总反应式为_______________________________________________。6.[2022·湖北孝感第二次统一考试]气体的自动化检测中常常应用原电池原理的传感器。图K233为电池的工作示意图,气体扩散进入传感器,在敏感电极上发生反应,传感器就会接收到电信号。下表列出了待测气体及敏感电极上部分反应产物。则下列说法中正确的是(  )图K23-3待测气体部分电极反应产物NO2NOCl2HClCOCO2H2SH2SO4A.上述气体检测时,敏感电极均作电池正极B.检测Cl2气体时,敏感电极的电极反应为Cl2+2e-===2Cl-C.检测H2S气体时,对电极充入空气,对电极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-D.检测H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时,传感器上产生的电流大小相同7.[2022·四川成都二诊]某化学小组构想将汽车尾气(NO、NO2)转化为重要化工原料HNO3,其原理如图K234所示,其中A、B为多孔材料。下列说法正确的是(  )图K234A.电解质溶液中电流方向由B到A,电子流向与之相反B.电极A表面反应之一:NO-3e-+2H2ONO+4H+C.电极B附近c(NO)增大D.该电池工作时,每转移4mole-消耗22.4LO28.[2022·山东威海一模]图K235为两个原电池装置图,由此判断下列说法错误的是(  )图K235A.当两电池转移相同电子时,生成和消耗Ni的物质的量相同B.两装置工作时,盐桥中的阴离子向负极移动,阳离子向正极移动C.由此可判断能够发生反应2Cr3++3Ni3Ni2++2Cr和Ni2++SnSn2++NiD.由此可判断Cr、Ni、Sn三种金属的还原性强弱顺序为Cr>Ni>Sn9.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K236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12g,导线中通过________mol电子。图K236(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质的原因:_______________________,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K237,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K237所示)。一段时间后,在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液,现象是________________________________________________________________________________,电极反应为________________________________;图K237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________________。10.[2022·清远高三第一次模拟]氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图K238为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。请回答:图K238(1)氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是__________________________________,在导线中电子流动方向为________(用a、b表示)。(2)负极反应式为_____________________________________________。(3)电极表面镀铂粉的原因是__________________________________________________________________________________________________________。(4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。因此,大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:Ⅰ.2Li+H22LiHⅡ.LiH+H2OLiOH+H2↑①反应Ⅰ中的还原剂是________,反应Ⅱ中的氧化剂是________。②已知LiH固体密度为0.82g/cm3,用锂吸收224L(标准状况)H2,生成的LiH的体积与被吸收的H2的体积比为________。③由②生成的LiH与H2O作用,放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为________mol。参考答案1.B [解析]锂离子电池可以充电再次使用,属于二次电池,A项正确;铜锌原电池中铜为正极,故电流从铜流向锌,而电子是沿外电路由锌流向铜,B项错;电池的实质即是将化学能转化成电能,C正确;Zn失去电子生成Zn2+,故作为负极,D项正确。2.B [解析]氧化还原反应中的还原剂作原电池的负极,氧化剂(Fe3+)存在于电解质溶液中,故符合题意的选项为B。3.B [解析]②中Mg不与NaOH溶液反应,而Al能和NaOH溶液反应失去电子,故Al是负极;③中Fe在浓硝酸中易钝化,Cu和浓HNO3反应失去电子作负极,A错,C错。②中电池总反应为2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,负极电极反应式为2Al+8OH--6e-2AlO+4H2O,二者相减得到正极电极反应式为6H2O+6e-6OH-+3H2↑,B正确。④中Cu是正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,D错。4.(1)从A到B(2)不变(3)CH3OH+H2O-6e-6H++CO2↑[解析](1)甲醇失去电子,作为电池的负极,所以该电池外电路电子的流动方向为从A到B。(2)B电极上O2得电子消耗H+,同时溶液中的H+移向B电极室,所以B电极室溶液的pH与工作前相比将不变。(3)CH3OH失电子,生成CO2和H+,根据化合价变化和元素守恒配平方程式:CH3OH+H2O-6e-===6H++CO2↑。5.(1)铝 4Al-12e-4Al3+ 石墨等惰性电极 3O2+6H2O+12e-12OH-(2)O2+2CO2+4e-2CO 2CO+O2===2CO2[解析](1)由铝空气海水电池靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流可知,铝为负极,电极反应式为4Al-12e-,F4Al3+,正极为石墨等惰性电极,反应为3O2+6H2O+12e-12OH-。(2)本题中的电池是一种新型高能电池,电解质是熔融物,而不是电解质溶液,但有自由移动的离子CO存在。原电池的反应原理实质是氧化还原反应中的电子转移,燃料电池总反应实质是一个燃烧反应。故阳极(即负极)CO失去电子,而阴极(即正极)应为O2得到电子,再与阴极助燃气CO2结合生成电解质阴离子CO。6.B [解析]分析待测气体及其产物,有的是还原反应,有的是氧化反应,则敏感电极可以是正极,也可以是负极,A错;检测氯气时生成氯化氢,是氯气得电子生成氯离子的过程,B正确;从表格可知H2S被氧化生成硫酸,则对电极上发生的电极反应式是O2+4H++4e-===2H2O,C错误;H2S~8e-~H2SO4,CO~2e-~CO2,两者物质的量相同时转移电子数目不等,即电流大小不等,D错。7.B [解析]该反应的电池原理(以NO为例):4NO+3O2+2H2O===4HNO3,则NO发生了氧化反应,故A为负极反应,B为正极,电子只能通过外电路从A到B,A项错误;负极反应(以NO为例):NO-3e-+2H2O===NO+4H+,B项正确;原电池中阴离子(NO)向负极附近移动,C项错误;电池工作时,每转移4mol电子,消耗氧气1mol,在标准状况下O2的体积为22.4L,D项错误。8.C [解析]甲池中Ni2+在正极得电子生成Ni,乙池中,Ni作负极,失电子生成Ni2+,A项正确;在原电池中阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,B项正确;由题图可判断能够发生反应3Ni2++2Cr===2Cr3++3Ni和Sn2++Ni===Ni2++Sn,C项错误,D项正确。9.(1)Fe+Cu2+Fe2++Cu 0.2(2)2H++2e-H2↑ 酸性 NH+H2ONH3·H2O+H+ 2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-2Fe3++3Cl2+8H2O2FeO+6Cl-+16H+(3)溶液变红 O2+2H2O+4e-4OH- 阴 2Cl--2e-Cl2↑ 湿润淀粉碘化钾试纸 Cl2+2I-2Cl-+I2[解析](1)设导线中通过的电子的物质的量为x,则负极减少28g·mol-1·x,正极增重32g·mol-1·x,28g·mol-1x+32g·mol-1x=12g,x=0.2mol。(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2Fe3++3Cl2+8H2O2FeO+6Cl-+16H+。  (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,正极电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,滴加酚酞后变红色。乙中石墨(1)为阴极,与铜丝相连的电极为阳极,电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑,Cl2可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验。10.(1)由化学能转变为电能 由a到b(2)2H2+4OH--4e-4H2O(或H2+2OH--2e-2H2O)(3)增大电极单位面积吸附H2、O2分子数,加快电极反应速率(4)①Li H2O ②1∶1148或8.71×10-4 ③32[解析](2)负极H2被氧化,写反应式时要注意电解质溶液的组成。(4)②2Li+H2 === 2LiH22.4L16g吸收224LH2时,生成的LiH的质量为160g,LiH体积与被吸收的H2体积比为∶224L=1∶1148。③LiH+H2OLiOH+H2↑8g1mol160gn(H2)n(H2)=20mol20molH2可失去40mol电子,若能量转化率为80%,则导线中通过的电子的物质的量为40mol×80%=32mol。

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所属: 高中 - 化学
发布时间:2022-08-25 11:07:41 页数:7
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文章作者:U-336598

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