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【高考领航】2022年高考化学总复习 第二节 原电池和化学电源练习 新人教版必修1
【高考领航】2022年高考化学总复习 第二节 原电池和化学电源练习 新人教版必修1
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"【高考领航】2022年高考化学总复习第二节原电池和化学电源练习新人教版必修1"1.(2022年北京理综)结合下图判断,下列叙述正确的是( )A.Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护B.Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe-2e-===Fe2+C.Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2+2H2O+4e-===4OH-D.Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,均有蓝色沉淀解析:A项,电子从负极流向正极,抑制正极失电子,所以正极均被保护。B项,I中的负极反应为Zn-2e-===Zn2+。C项,Ⅱ中的正极反应为2H++2e-===H2↑。D项,由于Ⅰ中负极反应产生Zn2+,不会与K3[Fe(CN)6]溶液作用产生蓝色沉淀。答案:A2.(2022年浙江理综)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如下图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是( )A.液滴中的Cl-由a区向b区迁移B.液滴边缘是正极区,发生的电极反应为:O2+2H2O+4e-===4OH-C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Fe2+由a区向b区迁移,与b区的OH-形成Fe(OH)2,进一步氧化、脱水形成铁锈D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应为:Cu-2e-===Cu2+解析:本题考查原电池、钢铁的吸氧腐蚀等知识。依题意,可判断中心区a为原电池的负极,液滴边缘O2含量较大,是原电池的正极,A中Cl-在电池工作时向负极(a)移动,A选项错误;B项显然正确;C中Fe失电子被氧化而被腐蚀,故C项错误,D中因Fe比Cu活泼,充当负极的是Fe,负极反应为Fe-2e-===Fe2+,故D错误。答案:B7\n3.(2022年四川卷)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为:CH3CH2OH-4e-+H2O===CH3COOH+4H+。下列有关说法正确的是( )A.检测时,电解质溶液中的H+向负极移动B.若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气C.电池反应的化学方程式为:CH3CH2OH+O2===CH3COOH+H2OD.正极上发生的反应为:O2+4e-+2H2O===4OH-解析:原电池中,阳离子向正极移动,A错误。因为电解质溶液为酸性,故正极反应为:O2+4e-+4H+===2H2O,转移0.4mol电子时,消耗标况下2.24LO2,B、D都错。答案:C4.(2022年大纲全国卷)①②③④四种金属片两两相连连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时,外电路电流从②流向①;①③相连时,③为正极;②④相连时,②上有气泡逸出;③④相连时,③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )A.①③②④B.①③④②C.③④②①D.③①②④解析:①②相连,外电路电流从②流向①,可知活泼性①>②;①③相连,③为正极,可知活泼性①>③;②④相连,②上有气泡逸出,②上发生2H++2e-=H2↑,②为正极,可知活泼性④>②;③④相连,③质量减小,因此③为负极,可知活泼性③>④,综上分析,活泼性应为①③④②,B正确。答案:B5.分析下图所示的四个原电池装置,结论正确的是( )A.(1)(2)中Mg作负极,(3)(4)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↑解析:(1)中Mg作负极;(2)中Al作负极,发生的反应为2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,Mg不与NaOH反应;(3)中铁遇浓HNO3钝化,Cu与浓HNO3反应,Cu+4HNO3===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;(4)中铁作负极。7\n答案:B6.(2022年山东省郓城一中高三4月检测)据报道,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,负极材料采用Pt/C,正极材料采用MnO2,用作空军通信卫星电源,其工作原理如下图所示。下列说法错误的是( )A.电池放电时Na+从a极区移向b极区B.电极b采用MnO2,MnO2既作电极材料又有催化作用C.该电池的负极反应为:BH4-+8OH--8e-===BO2-+6H2OD.每消耗3molH2O2,转移的电子为3mol答案:D7.控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是( )A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙中的石墨电极为负极解析:(1)装置乙中I-失去电子放电,故乙中石墨电极上发生氧化反应,选项A正确;由总反应化学方程式知,Fe3+被还原成Fe2+,选项B正确;当电流计读数为零时,则说明电路中没有电子发生转移,可证明反应达到平衡,选项C正确;加入FeCl2,电离产生Fe2+,该离子的存在导致平衡逆向移动,则Fe2+失去电子生成Fe3+,装置甲中石墨作为负极,选项D错。答案:D8.下列现象与电化学腐蚀无关的是( )A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿B.生铁比纯铁容易生锈C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生锈D.银制奖牌久置后表面变暗7\n解析:A项,铜锌合金构成原电池被腐蚀的是锌,而不是铜;B项,生铁中含较多的碳,与铁构成原电池后促使铁被腐蚀而生锈;C项,铁铜两器件在接触处易构成原电池,使铁生锈;D项,银制奖牌久置后表面变暗是由于生成了Ag2S,与电化学腐蚀无关。答案:D9.镁H2O2酸性电池采用海水作电解质溶液(加入一定量的酸),下列说法正确的是( )A.电池总反应的离子方程式为:Mg+H2O2+2H+===Mg2++2H2OB.负极的电极反应为:H2O2+2H++2e-===2H2OC.工作时,正极周围海水的pH减小D.电池工作时,溶液中的H+向负极移动解析:该电池中负极:Mg-2e-===Mg2+;正极:H2O2+2H++2e-===2H2O。故该电池总反应的离子方程式为:Mg+H2O2+2H+===Mg2++2H2O,故A正确,B错误。工作时,由于正极消耗H+,而使c(H+)减小,c(OH-)增大,故正极附近的pH应增大,且溶液中的H+会不断的向正极移动,故C、D亦错。答案:A10.(2022年南京模拟)碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,故得到广泛应用。锌锰碱性电池以KOH溶液为电解液,电池总反应式为Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)===Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s),下列说法错误的是( )A.电池工作时,锌失去电子B.电池正极的电极反应式为2MnO2(s)+H2O(l)+2e-===Mn2O3(s)+2OH-(aq)C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极D.外电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g解析:根据题意,该电池的负极材料是锌,电池工作时,锌本身失去电子而发生氧化反应,失去的电子通过外电路移向另一极(正极),在该电极上,MnO2获得电子发生还原反应生成Mn2O3:2MnO2+2e-===Mn2O3,从元素守恒的角度来看,左侧还多1个O。一般规律是:在酸性条件下H+结合氧变为H2O,在碱性或者中性条件下H2O结合氧变为2OH-。正极反应为2MnO2+H2O+2e-===Mn2O3+2OH-。反应中转移0.2mol电子,消耗掉0.1mol锌,质量为6.5g。答案:C11.(2022年山东)右图为钠硫高能电池的结构示意图。该电池的工作温度为320℃左右,电池反应为2Na+xS===Na2Sx,正极的电极反应式为________。M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是________。与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极活性物质时,钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的________倍。解析:正极上硫得电子被还原:xS+2e-===S;M的两个作用:作固体电解质和隔膜(隔离钠与硫);钠硫电池和铅蓄电池的负极分别为Na和P7\nb,则消耗等质量的Na和Pb时,钠硫电池的放电量(转移电子数)是铅蓄电池的=4.5倍。答案:xS+2e-===S(或2Na++xS+2e-===Na2Sx)离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫 4.512.有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6mol/LH2SO4溶液中,乙同学将电极放入6mol/LNaOH溶液中,如图所示:请回答:(1)写出甲池中正极的电极反应式:______________________________________________________________________________________________________________。(2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式。负极反应式:_________________________________________________________;总反应的离子方程式:____________________________________________________。(3)如果甲、乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出________活动性更强,而乙会判断出________活动性更强。(填写元素符号)(4)由此实验,可得到如下哪些正确结论是________(填写数字序号)。①利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质②镁的金属性不一定比铝的金属性强③该实验说明金属活动性顺序表已过时,已没有应用价值④该实验说明化学研究对象复杂,反应受条件的影响较大,因此应具体问题具体分析(5)上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动性顺序表判断电池的正负极”的这种说法________(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠,请你提出另一个判断原电池正负极的可行实验方案___________________________________________。(如可靠,此空不填)解析:(1)甲中电解质溶液为稀H2SO4溶液,由于金属活泼性Mg>Al,故负极为Mg,正极为Al,正极的电极反应式:2H++2e-===H2↑。(2)乙中电解质溶液为NaOH溶液,该溶液不能与Mg反应,故Mg作正极,Al作负极,负极的电极反应式:Al+4OH--3e-7\n===AlO+2H2O,总反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑。(3)一般情况下,构成原电池的两极(都是金属),负极比正极活泼,所以甲会判断出Mg的活动性更强,这是正确的,乙会判断出Al的更强,这是错误的。(4)两种相同的金属在电解质溶液不同时,得出两种不同的结果,说明反应条件对反应结果的影响较大,故应选a、d。(5)很明显,这种方法不可靠;可以在两极之间连一个电流计,测电流的方向,根据电流由正极流向负极来判断。如图所示:答案:(1)2H++2e-===H2↑(2)Al+4OH--3e-===AlO+2H2O2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑(3)Mg Al (4)①④(5)不可靠 在两电极之间连上一个电流计,测电流的方向,根据“电流由正极流向负极”来判断13.科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下:请回答下列问题:(1)Pt(a)电极是电池的________极,电极反应式为_________________________________________________________________________________________________________;Pt(b)电极发生________反应(填“氧化”或“还原”),电极反应式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。7\n(2)电池的总反应方程式为_______________________________________________。(3)如果该电池工作时电路中通过2mol电子,则消耗的CH3OH有________mol。解析:Pt(a)原料为CH3OH和水,产物为CO2、H+,根据C化合价由-2价升到+4价,失去6个电子,Pt(a)为负极;Pt(b)原料为O2、H+,产物为H2O,O化合价由0价降低为-2价,发生还原反应,为正极。答案:(1)负 CH3OH+H2O-6e-===CO2+6H+ 还原 O2+4H++4e-===2H2O(2)2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O (3)14.现有如下两个反应:(A)NaOH+HCl===NaCl+H2O(B)Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+(1)根据两反应本质,判断能否设计成原电池________。(2)如果不能,说明其原因____________________。(3)如果可以,则写出正、负极材料、其电极反应式及反应类型(氧化或还原),电解质溶液名称:①负极:________,____________________,________;②正极:________,______________________,________;若导线上转移电子1mol,则正极质量增加________g,电解质溶液为:________。解析:(3)根据电池反应式Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+可知,Cu失电子作负极,负极材料是Cu,正极材料应是比铜还不活泼的物质;Ag+得电子,所以此电解质溶液只能为AgNO3溶液(因为Ag+只能与NO大量共存)。答案:(1)(A)不能,(B)可以(2)(A)的反应非氧化还原反应,没有电子转移(3)①Cu Cu-2e-===Cu2+ 氧化反应 ②碳棒、Ag、铂、金(任选一种) 2Ag++2e-===2Ag 还原反应 108 AgNO3溶液7
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高考 - 二轮专题
发布时间:2022-08-26 00:05:29
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