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第1頁(共1頁)2025年高考化學(xué)復(fù)習(xí)熱搜題速遞之電化學(xué)(2024年7月)一.選擇題(共17小題)1.(2024春?拉薩期末)用如圖所示裝置探究原電池的工作原理。下列說法錯誤的是()A.甲圖中正極上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e﹣═Cu B.甲圖溶液中的Cu2+向銅電極移動 C.乙圖中鋅片質(zhì)量減小,銅棒上質(zhì)量增加 D.若甲圖與乙圖中鋅片減小的質(zhì)量相等,則兩裝置中還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為32:12.(2024春?深圳期末)土壤中的微生物可將轉(zhuǎn)化為S2﹣,S2﹣可與土壤中部分金屬陽離子形成難溶硫化物。其中,相互接觸的ZnS與CdS在土壤中構(gòu)成原電池,其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是()A.土壤中的微生物起還原作用 B.電子由ZnS流向CdS C.ZnS表面發(fā)生的電極反應(yīng)為ZnS—8e﹣+4OH﹣═Zn2+++4H+ D.作為正極的CdS被保護(hù)起來,不因發(fā)生氧化反應(yīng)而溶解3.(2024?兩江新區(qū)校級模擬)工業(yè)上可用電解法處理含HCHO的酸性廢水,電解槽中水溶液的主要成分及反應(yīng)過程,如圖所示。下列說法錯誤的是()A.電極2與電源負(fù)極相連 B.消耗1molO2,能處理30gHCHO C.反應(yīng)前后Cl﹣/HClO數(shù)量不變 D.電極1反應(yīng)為:Cl﹣﹣2e﹣+H2O═HClO+H+4.(2024春?慈溪市期末)利用電解質(zhì)溶液的濃度對電極電勢的影響,可設(shè)計濃差電池。某熱再生濃差電池放電時的工作原理如圖所示,通入NH3發(fā)生反應(yīng)Cu2++4NH3?[Cu(NH3)4]2+,電池開始工作,甲室電極質(zhì)量減少,乙室電極質(zhì)量增加,中間a為離子交換膜,放電后利用工業(yè)廢熱進(jìn)行充電。下列說法正確的是()A.放電時,甲室Cu電極電勢高于乙室 B.充電時,經(jīng)陰離子交換膜a由乙室向甲室遷移 C.放電時,外電路有0.2mol電子通過時,乙室溶液質(zhì)量減少6.4g D.電池的總反應(yīng)為:Cu2++4NH3?[Cu(NH3)4]2+,ΔH<05.(2024春?重慶期末)用鋅片、銅片和CuSO4溶液制作的簡易電池如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()A.該裝置將太陽能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能 B.該裝置中a極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng) C.該裝置工作時,Cu2+向a極移動 D.b極上的電極反應(yīng)為:Cu2++2e﹣═Cu6.(2024春?天津期末)下列關(guān)于如圖所示裝置的敘述中,正確的是()A.該裝置將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能 B.H+在銅片表面被氧化 C.電子從Cu片經(jīng)導(dǎo)線流向Zn片 D.Zn為原電池的負(fù)極7.(2024?泰州模擬)乙醛酸(OHC—COOH)是一種重要的化工中間體。工業(yè)上以乙二醛為原料制備乙醛酸的裝置如圖所示,通電后,陽極產(chǎn)物將乙二醛氧化為乙醛酸。下列說法錯誤的是()A.a(chǎn)極電勢高于b極 B.離子交換膜為陰離子交換膜 C.當(dāng)有0.5mol離子通過離子交換膜時,理論上最多可生成乙醛酸的質(zhì)量為18.5g D.乙二醛被氧化的化學(xué)方程式:+H2O+Cl2→+2HCl8.(2024?河北三模)中國科學(xué)院將分子I2引入電解質(zhì)中調(diào)整充電和放電反應(yīng)途徑,研制出了高功率可充電LiSOCl2電池,工作原理如圖所示,已知SOCl2可與水發(fā)生反應(yīng)。下列有關(guān)說法正確的是()A.該電池既可選用含水電解液,也可選無水電解液 B.放電時,SOCl2最終被氧化為S C.充電時,陰極反應(yīng)式:2LiCl+I2+2e﹣═2ICl+2Li+ D.放電時,每產(chǎn)生11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)SO2時,電路中轉(zhuǎn)移2mol電子9.(2024?銅川三模)聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的回收被選為“2023年度IUPAC化學(xué)領(lǐng)域十大新興技術(shù)”之一、某溫度下,應(yīng)用電化學(xué)原理處理廢舊塑料PET制取甲酸鉀的裝置如圖。下列說法錯誤的是()A.石墨電極的反應(yīng)式為HOCH2CH2OH+6e﹣+8OH﹣=2HCOO﹣+6H2O B.轉(zhuǎn)移1mol電子產(chǎn)生0.5molH2 C.隔膜為陰離子交換膜 D.為PET的水解產(chǎn)物10.(2024?南昌二模)“大氣固碳”的鋰電池裝置(如圖所示)原理為:4Li+3CO2═2Li2CO3+C。下列說法錯誤的是()A.充電時,電極A接電源的負(fù)極 B.聚合物電解質(zhì)膜只允許鋰離子通過 C.放電時,若電路中轉(zhuǎn)移NA個電子,右室質(zhì)量增加33g D.放電時,若0.3molCO2氣體參加反應(yīng),則電路中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.4NA11.(2024?濟(jì)寧三模)采用有機(jī)電極材料制備的水系鋰離子電池,工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A.放電時,電極電勢:M<N B.充電時,M極電極反應(yīng)式為 C.放電時,若起始兩電極的質(zhì)量相等,轉(zhuǎn)移1mol電子,兩電極質(zhì)量相差14g D.Li1﹣xCoO2結(jié)構(gòu)如圖所示,n(Co3+):n(Co4+)=5:712.(2024春?廈門期末)鋅﹣溴可充電電池裝置如圖所示。下列說法錯誤的是()A.放電時,電子從電極a經(jīng)導(dǎo)線流向電極b B.b電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Br2+2e﹣═2Br﹣ C.放電時,每消耗13g鋅,理論上轉(zhuǎn)移0.1NA電子 D.b電極上的活性炭層可吸附Br2,提高電池的循環(huán)壽命13.(2024?石景山區(qū)一模)一種鋁硫電池放電過程示意圖如圖。下列說法正確的是()A.硫電極是正極,發(fā)生得電子的氧化反應(yīng) B.負(fù)極反應(yīng)為2Al+8AlCl3Br?+6?6e?═8Al2Cl6Br? C.正極反應(yīng)為3S+6Al2Cl6Br?+6e?═Al2S3+6AlCl3Br?+6 D.和AlCl3Br?中心原子的雜化軌道類型相同,均為正四面體結(jié)構(gòu)14.(2024春?泉州期末)柔性可穿戴設(shè)備電源鋅﹣空氣電池(如圖所示)應(yīng)用前景廣闊,電池反應(yīng)為2MnO2+Zn=ZnMn2O4。下列說法中錯誤的是()A.ZnMn2O4中Mn元素為+3價 B.MnO2膜作為電池的正極 C.電子從MnO2膜經(jīng)外電路流向Zn膜 D.MnO2膜、Zn膜能增大電極與水凝膠的接觸面積15.(2024春?重慶期末)近日,香港城市大學(xué)支春義教授等研究了在酸性及中性環(huán)境中,利用TiO2納米片催化劑,在處理含硝酸鹽的污水時,顯著降低了H2的生成效率,提高了氨氮(/NH3)的生成效率,研究人員開發(fā)了一種鋅﹣硝酸鹽電池,用于污水處理。下列有關(guān)裝置放電過程(如圖所示)的敘述正確的是()A.電池工作過程中,電子由b極經(jīng)導(dǎo)線流入a極 B.雙極膜上陽離子進(jìn)入Ⅰ電極室,陰離子進(jìn)入Ⅱ電極室 C.當(dāng)Ⅱ電極室為酸性環(huán)境時,Ⅱ電極室主要的電極反應(yīng)為:+8e﹣+10H+=+3H2O D.a(chǎn)極金屬質(zhì)量減少2.60g時,Ⅱ室中有0.01mol轉(zhuǎn)變?yōu)榘钡?6.(2024春?江岸區(qū)期末)鹽酸羥胺(NH2OH?HCl)是一種常見的還原劑和顯像劑,工業(yè)可采用如下電化學(xué)方法制備,其裝置和正極反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是()A.X為H+,Y為NH3OH+ B.含F(xiàn)e電極只起到導(dǎo)電作用 C.Pt電極上的反應(yīng):H2﹣2e﹣═2H+ D.消耗1molNO,有3molH+通過交換膜17.(2024春?成都期末)根據(jù)氧化還原反應(yīng):Cu(s)+2Ag+(aq)=Cu2+(aq)+2Ag(s)設(shè)計原電池,若用等質(zhì)量的銅、銀做兩個電極。下列有關(guān)該電池的說法正確的是()A.負(fù)極材料可以選用Ag電極 B.電解質(zhì)溶液可以是Ag2SO4 C.正極材料可以用石墨電極代替 D.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.02mol電子時兩電極的質(zhì)量差為1.72g二.解答題(共5小題)18.(2024春?豐臺區(qū)期中)一種簡單的原電池裝置如圖所示。據(jù)圖回答下列問題。(1)鋁是該電池的(填“正”或“負(fù)”)極。Al片上發(fā)生的電極反應(yīng)為。Cu片上發(fā)生的電極反應(yīng)為。能證明化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為。(2)裝置中稀硫酸的作用是。A.電極材料B.電極反應(yīng)物C.電子導(dǎo)體D.離子導(dǎo)體(3)從化學(xué)的角度分析該裝置能產(chǎn)生電流的原因是。(4)請將Zn+Cu2+═Zn2++Cu,設(shè)計成原電池裝置,并注明正、負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液。19.(2024春?嘉定區(qū)校級期末)(1)下列各組化合物中,化學(xué)鍵的類型完全相同的是。A.CaCl2和NaClB.NaClO和HClOC.Na2O和Na2O2D.CH4和NaOH(2)下列變化過程中,需要吸收能量的是。A.H+H→H2B.H+Cl→HClC.I2→I+ID.C+O2→CO2(3)下列反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是:。A.碳在氧氣中的燃燒B.葡萄糖在人體內(nèi)氧化分解C.Ba(OH)2?8H2O與NHCl反應(yīng)D.鋅粒與稀H2SO4反應(yīng)制取H2(4)如圖為反應(yīng)2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)的能量變化示意圖。下列說法正確的是:。A.拆開2molH2(g)和1molO2(g)中的化學(xué)鍵成為H、O原子,共放出1368kJ能量B.由H、O原子形成2molH2O(g),共吸收1852kJ能量C.2molH2(g)和1molO2(g)反應(yīng)生成2molH2O(l),共放出484kJ能量D.2molH2(g)和1molO2(g)反應(yīng)生成2molH2O(g),共放出484kJ能量(5)過量鋅與少量稀硫酸反應(yīng),為了加快反應(yīng)速率,但是又不影響生成氫氣的總量,可以采取的措施是。A.加入適量KCl溶液B.加入適量的水C.加入幾滴硫酸銅溶液D.再加入少量同濃度的稀硫酸(6)銅—鋅原電池如圖所示、下列敘述正確的是。A.氫離子在負(fù)極得電子B.鋅為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)C.銅片上無氣泡產(chǎn)生D.電子從銅片經(jīng)金屬導(dǎo)線流向鋅片(7)電子表中電子計算器的電源常用微型銀鋅原電池,其電極分別為Ag2O和Zn,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,放電時鋅極上的電極反應(yīng)是:Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn(OH)2;氧化銀電極上的反應(yīng)式為:Ag2O+H2O+2e﹣═2Ag+2OH﹣,總反應(yīng)式為:Ag2O+Zn+H2O═2Ag+Zn(OH)2。下列說法錯誤的是。A.鋅是負(fù)極,氧化銀是正極B.鋅發(fā)生氧化反應(yīng),氧化銀發(fā)生還原反應(yīng)C.溶液中OH﹣向正極移動,K+、H+向負(fù)極移動D.隨著電極反應(yīng)的不斷進(jìn)行,電解質(zhì)溶液的pH會增大(8)鐵及鐵的化合物應(yīng)用廣泛,如FeCl3可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血劑等。①寫出FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式:。②若將①中的反應(yīng)設(shè)計成原電池如圖,請寫出電極反應(yīng)式。正極反應(yīng)式:。負(fù)極反應(yīng)式:。20.(2024春?徐匯區(qū)校級期末)電池的研發(fā)對于一個國家的能源技術(shù)、環(huán)保技術(shù)以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施具有重要意義。作為一種重要的能源儲存和轉(zhuǎn)化方式,電池技術(shù)對新能源、新材料等領(lǐng)域的發(fā)展有著更廣泛的貢獻(xiàn)。(1)下列裝置可以形成原電池的是。(2)如圖裝置,在盛水的燒杯中,鐵圈和銀圈的相接處吊著一根絕緣的細(xì)絲,使之平衡。小心地從燒杯中央滴入CuSO4溶液。一段時間后可觀察到的現(xiàn)象是(指懸吊的金屬圈)。A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定B.保持平衡狀態(tài)不變C.鐵圈向下傾斜D.銀圈向下傾斜(3)有a、b、c、d四個金屬電極,有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置及部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下:實(shí)驗(yàn)裝置部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a極質(zhì)量減??;b極質(zhì)量增加b極有氣體產(chǎn)生;c極無變化d極溶解;c極有氣體產(chǎn)生電流從a極流向d極由此可判斷這四種金屬的活動性順序是。A.a(chǎn)>b>c>dB.b>c>d>aC.d>a>b>cD.a(chǎn)>b>d>c(4)某同學(xué)為了使反應(yīng)2HCl+2Ag=2AgCl+H2↑能進(jìn)行,設(shè)計了下列四個方案,你認(rèn)為可行的方案是。(5)航天飛機(jī)常采用新型燃料電池作為電能來源,燃料電池一般指采用H2、CH4、CO、C2H5OH等可燃物質(zhì)與O2一起構(gòu)成的電池裝置,它可直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,我國發(fā)射的“神舟”五號載人飛船是采用先進(jìn)的甲烷電池為電能來源的,該電池以KOH溶液為電解質(zhì),其總反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH4+2O2+2OH﹣=+3H2O。①負(fù)極上的電極反應(yīng)式為。②消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的5.6LO2時,有mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。③298K時,1gH2燃燒生成H2O(g)放熱121kJ,1molH2O(l)蒸發(fā)吸熱44kJ,H2的燃燒焓是。(6)金屬腐蝕現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中普遍存在,依據(jù)下列兩種腐蝕現(xiàn)象回答下列問題:①圖1中被腐蝕的金屬為(填化學(xué)式);圖2中金屬腐蝕類型屬于(填字母)。A.化學(xué)腐蝕B.析氫腐蝕C.吸氧腐蝕②圖2中鐵的生銹過程中正極反應(yīng)式為。21.(2024春?浦東新區(qū)校級期末)2024年4月25日20時59分,神舟十八號載人飛船在長征二號F運(yùn)載火箭的托舉下,搭乘著三名航天員,從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空。相較于神舟十六號和神舟十七號載人飛船,神舟十八號的電池容量更大、系統(tǒng)可靠性更高,將更好地支持載人飛行任務(wù)。在神舟十八號載人飛船上,主電源儲能電池由鎘鎳電池更改為鋰離子電池,電池擴(kuò)容達(dá)30%。(1)下列關(guān)于常見的化學(xué)電源說法錯誤的是。A.鉛酸蓄電池放電時,負(fù)極質(zhì)量減輕B.堿性鋅錳電池正極反應(yīng)式為:MnO2+H2O+e﹣═MnO(OH)+OH﹣C.鋰離子電池具有質(zhì)量小、體積小、儲存和輸出能量大等特點(diǎn)D.氫氧燃料電池中,若把H2改為等物質(zhì)的量的甲醇進(jìn)行充分反應(yīng),O2的用量增加(2)氫氧燃料電池(如圖所示)反應(yīng)生成的水可作為航天員的飲用水,由圖示的電子轉(zhuǎn)移方向判斷Y氣體是,OH﹣向(填“正”或“負(fù)”)極作定向移動,負(fù)極的電極反應(yīng)式為。(3)NiSO4在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化,可制得堿性鎳鎘電池電極材料(NiOOH)。該反應(yīng)的離子方程式為(4)CdCO3可用于冶煉鎘,產(chǎn)生的粗鎘可利用電解精煉的方法進(jìn)行提純,在電解池的(填“陽極”或“陰極”)產(chǎn)生純鎘。(5)鎘鎳蓄電池的工作原理為:Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。若以鎘鎳蓄電池為飛船供電,有關(guān)該電池的說法正確的是。A.放電時電子由Cd電極出發(fā)經(jīng)由電解質(zhì)溶液轉(zhuǎn)移到鎳電極B.放電時負(fù)極附近溶液的堿性減小C.充電時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D.充電時陽極發(fā)生還原反應(yīng):Ni(OH)2+OH﹣﹣e﹣═NiOOH+H2O(6)除上述電池外,飛船還配備有應(yīng)急電池,在緊急狀況下會自動啟動,工作原理為Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2,工作時,當(dāng)消耗32.5gZn時,理論上外電路轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為。(7)利用電化學(xué)原理,還可對金屬腐蝕進(jìn)行防護(hù),下列裝置中,鐵的腐蝕速率由小到大的順序是。22.(2024春?小店區(qū)校級期中)利用電化學(xué)裝置原理可以設(shè)計出許多應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)、化學(xué)品提取的裝置。(1)將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用,可達(dá)到低碳排放的目的。如圖是通過人工光合作用,以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖。電極b作極,電極b表面發(fā)生的電極反應(yīng)為。(2)可用電化學(xué)原理處理SO2制備硫酸并提供電能,裝置如圖1,電極為多孔材料。寫出M極的電極方程式:,外電路中電流方向?yàn)椋海ㄌ睢皬腗到N”或者“從N到M”)(3)NO也可以利用電化學(xué)手段將其轉(zhuǎn)化為HNO3脫除,裝置如圖2所示,電極為多孔惰性材料。則負(fù)極的電極反應(yīng)式是。
2024年高考化學(xué)復(fù)習(xí)熱搜題速遞之電化學(xué)(2024年7月)參考答案與試題解析一.選擇題(共17小題)1.(2024春?拉薩期末)用如圖所示裝置探究原電池的工作原理。下列說法錯誤的是()A.甲圖中正極上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e﹣═Cu B.甲圖溶液中的Cu2+向銅電極移動 C.乙圖中鋅片質(zhì)量減小,銅棒上質(zhì)量增加 D.若甲圖與乙圖中鋅片減小的質(zhì)量相等,則兩裝置中還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為32:1【分析】裝置甲為原電池裝置,Zn做負(fù)極,電極反應(yīng):Zn﹣2e﹣=Zn2+,Cu做正極,電極反應(yīng):Cu2++2e﹣=Cu,裝置乙為原電池裝置,Zn做負(fù)極,電極反應(yīng):Zn﹣2e﹣=Zn2+,Cu做正極,電極反應(yīng):2H++2e﹣=H2↑,據(jù)此分析判斷?!窘獯稹拷猓篈.甲圖為原電池裝置,Cu做正極,正極上發(fā)生的反應(yīng)為:Cu2++2e﹣═Cu,故A正確;B.甲圖溶液中的Cu2+向正極移動,即向銅電極移動,故B正確;C.乙圖中鋅片質(zhì)量減小,銅棒上生成氫氣,銅棒質(zhì)量不變,故C錯誤;D.若甲圖與乙圖中鋅片減小的質(zhì)量相等,轉(zhuǎn)移電子相同,結(jié)合電子反應(yīng)色調(diào),則兩裝置中還原產(chǎn)物Cu和氫氣的質(zhì)量之比=64:2=32:1,故D正確;故選:C。【點(diǎn)評】本題考查了原電池原理、電極反應(yīng)書寫、電子守恒的計算應(yīng)用,題目難度不大。2.(2024春?深圳期末)土壤中的微生物可將轉(zhuǎn)化為S2﹣,S2﹣可與土壤中部分金屬陽離子形成難溶硫化物。其中,相互接觸的ZnS與CdS在土壤中構(gòu)成原電池,其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是()A.土壤中的微生物起還原作用 B.電子由ZnS流向CdS C.ZnS表面發(fā)生的電極反應(yīng)為ZnS—8e﹣+4OH﹣═Zn2+++4H+ D.作為正極的CdS被保護(hù)起來,不因發(fā)生氧化反應(yīng)而溶解【分析】土壤中的微生物可將轉(zhuǎn)化為S2﹣,S2﹣可與土壤中部分金屬陽離子形成難溶硫化物。其中,相互接觸的ZnS與CdS在土壤中構(gòu)成原電池,其工作原理如圖所示,ZnS做負(fù)極,電極反應(yīng)為:ZnS—8e﹣+4H2O═Zn2+++8H+,CdS做正極,電極反應(yīng):O2+4H++4e﹣=2H2O,據(jù)此分析判斷?!窘獯稹拷猓篈.土壤中的微生物可將轉(zhuǎn)化為S2﹣,則土壤中的微生物起還原作用,故A正確;B.原電池中ZnS做負(fù)極,CdS做正極,電子由ZnS流向CdS,故B正確;C.ZnS表面發(fā)生的電極反應(yīng)為:ZnS—8e﹣+4H2O═Zn2+++8H+,故C錯誤;D.CdS做正極,O2+4H++4e﹣=2H2O,電極反應(yīng)作為正極的CdS被保護(hù)起來,不因發(fā)生氧化反應(yīng)而溶解,故D正確;故選:C?!军c(diǎn)評】本題考查了原電池原理、電極反應(yīng)書寫,注意電解質(zhì)溶液環(huán)境的分析判斷,題目難度中等。3.(2024?兩江新區(qū)校級模擬)工業(yè)上可用電解法處理含HCHO的酸性廢水,電解槽中水溶液的主要成分及反應(yīng)過程,如圖所示。下列說法錯誤的是()A.電極2與電源負(fù)極相連 B.消耗1molO2,能處理30gHCHO C.反應(yīng)前后Cl﹣/HClO數(shù)量不變 D.電極1反應(yīng)為:Cl﹣﹣2e﹣+H2O═HClO+H+【分析】該裝置為電解池,電極1上氯元素化合價升高,發(fā)生氧化反應(yīng),做陽極,電解液為酸性,電極反應(yīng)式:Cl﹣+H2O﹣2e﹣=HClO+H+,電極2上氧元素化合價降低,做陰極,電極反應(yīng)式為:O2+2e﹣+2H+=H2O2。【解答】解:A.電極2上氧元素化合價降低,做陰極,陰極與電源負(fù)極相連,故A正確;B.陰極的電極反應(yīng)式為:O2+2e﹣+2H+=H2O2,消耗1molO2生成1molH2O2,同時陽極生成1molHClO,由反應(yīng):H2O2+HCHO=HCOOH+H2O、HClO+HCHO=Cl﹣+HCOOH+H+,能反應(yīng)2molHCHO,能處理HCHO質(zhì)量為m=2mol×30g/mol=60g,故B錯誤;C.電極1的電極反應(yīng)式:Cl﹣+H2O﹣2e﹣=HClO+H+,由反應(yīng)HClO+HCHO=Cl﹣+HCOOH+H+,可知生成和消耗的Cl﹣、HCHO都是1:1,故反應(yīng)前后Cl﹣/HClO數(shù)量不變,故C正確;D.電極1上氯元素化合價升高,失電子,做陽極,電解液為酸性,電極反應(yīng)式:Cl﹣+H2O﹣2e﹣=HClO+H+,故D正確;故選:B。【點(diǎn)評】本題考查電化學(xué),側(cè)重考查學(xué)生電解池的掌握情況,試題難度中等。4.(2024春?慈溪市期末)利用電解質(zhì)溶液的濃度對電極電勢的影響,可設(shè)計濃差電池。某熱再生濃差電池放電時的工作原理如圖所示,通入NH3發(fā)生反應(yīng)Cu2++4NH3?[Cu(NH3)4]2+,電池開始工作,甲室電極質(zhì)量減少,乙室電極質(zhì)量增加,中間a為離子交換膜,放電后利用工業(yè)廢熱進(jìn)行充電。下列說法正確的是()A.放電時,甲室Cu電極電勢高于乙室 B.充電時,經(jīng)陰離子交換膜a由乙室向甲室遷移 C.放電時,外電路有0.2mol電子通過時,乙室溶液質(zhì)量減少6.4g D.電池的總反應(yīng)為:Cu2++4NH3?[Cu(NH3)4]2+,ΔH<0【分析】電池開始工作時,甲室銅電極質(zhì)量減少,做負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),乙室銅電極質(zhì)量增加,做正極,發(fā)生還原反應(yīng),Cu2+向正極移動,由甲室透過離子交換膜向乙室移動?!窘獯稹拷猓篈.根據(jù)題中給出的電池開始工作時,甲室電極質(zhì)量減少,乙室電極質(zhì)量增加,可知,甲室電極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),乙室電極為正極,發(fā)生還原反應(yīng),甲室電勢低于乙室,故A錯誤;B.充電時,乙室為陽極,向陽極移動,經(jīng)陰離子交換膜a由甲室向乙室遷移,故B錯誤;C.放電時,乙電極質(zhì)量增加,外電路有0.2mol電子通過時,乙室生成0.1mol銅,電極質(zhì)量增加6.4g,溶液質(zhì)量減少6.4g,但甲室有0.1molCu2+移動到乙室,故乙室溶液質(zhì)量不變,故C錯誤;D.放電時,甲室電極反應(yīng)為:,乙室電極反應(yīng)為:Cu2++2e﹣=Cu,總反應(yīng)為,根據(jù)已知,放電后可利用廢熱進(jìn)行充電再生,可知放電過程是放熱反應(yīng),ΔH<0,故D正確;故選:D?!军c(diǎn)評】本題考查電化學(xué),側(cè)重考查學(xué)生原電池的掌握情況,試題難度中等。5.(2024春?重慶期末)用鋅片、銅片和CuSO4溶液制作的簡易電池如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()A.該裝置將太陽能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能 B.該裝置中a極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng) C.該裝置工作時,Cu2+向a極移動 D.b極上的電極反應(yīng)為:Cu2++2e﹣═Cu【分析】用鋅片、銅片和CuSO4溶液制作的簡易電池,電子流向可知a為正極,電極反應(yīng):Cu2++2e﹣=Cu,b為負(fù)極,電極反應(yīng)Zn﹣2e﹣=Zn2+,電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極,電解質(zhì)溶液中陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極?!窘獯稹拷猓篈.該裝置是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故A錯誤;B.該裝置中a極是電子流入的一極,a為正極,發(fā)生還原反應(yīng),故B錯誤;C.原電池中陽離子移向正極,a為正極,該裝置工作時,Cu2+向a極移動,故C正確;D.b極為負(fù)極,鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為:Zn﹣2e﹣=Zn2+,故D錯誤;故選:C?!军c(diǎn)評】本題考查了原電池原理、電極反應(yīng)、電子流向和離子移向的分析判斷,注意知識的熟練掌握,題目難度不大。6.(2024春?天津期末)下列關(guān)于如圖所示裝置的敘述中,正確的是()A.該裝置將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能 B.H+在銅片表面被氧化 C.電子從Cu片經(jīng)導(dǎo)線流向Zn片 D.Zn為原電池的負(fù)極【分析】銅、鋅、稀硫酸構(gòu)成原電池,比較活潑的鋅作負(fù)極,鋅失電子轉(zhuǎn)化為鋅離子,電子從Zn片經(jīng)導(dǎo)線流向Cu片,氫離子在銅片上得電子被還原生成氫氣,據(jù)此分析解答?!窘獯稹拷猓篈.銅、鋅、稀硫酸構(gòu)成原電池,把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故A錯誤;B.在銅片表面,氫離子得電子生成氫氣,發(fā)生還原反應(yīng),被還原,故B錯誤;C.該裝置中,鋅作負(fù)極、銅作正極,電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極,故從Zn片經(jīng)導(dǎo)線流向Cu片,故C錯誤;D.銅、鋅、稀硫酸構(gòu)成原電池,比較活潑的鋅作負(fù)極,故D正確;故選:D。【點(diǎn)評】本題考查銅鋅原電池,掌握原電池工作原理是解答本題的關(guān)鍵,注意根據(jù)元素化合價變化、氧化還原反應(yīng)原理解題。7.(2024?泰州模擬)乙醛酸(OHC—COOH)是一種重要的化工中間體。工業(yè)上以乙二醛為原料制備乙醛酸的裝置如圖所示,通電后,陽極產(chǎn)物將乙二醛氧化為乙醛酸。下列說法錯誤的是()A.a(chǎn)極電勢高于b極 B.離子交換膜為陰離子交換膜 C.當(dāng)有0.5mol離子通過離子交換膜時,理論上最多可生成乙醛酸的質(zhì)量為18.5g D.乙二醛被氧化的化學(xué)方程式:+H2O+Cl2→+2HCl【分析】由題中信息:通電后,陽極產(chǎn)物將乙二醛氧化為乙醛酸,結(jié)合題中裝置圖,可知陽極生成的Cl2通入盛放鹽酸和乙二醛混合液一側(cè),Cl2與乙二醛發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成Cl﹣移向與a電極相連的電極,與b電極相連的電極發(fā)生還原反應(yīng),生成H2,a為電源正極,b為電源負(fù)極。根據(jù)電解原理,可知陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式為2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑,陰極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)方程式為2H++2e﹣=H2↑?!窘獯稹拷猓篈.據(jù)分析,a電極為正極,b電極為負(fù)極,因此a極電勢高于b極,故A正確;B.根據(jù)題意氫離子由左側(cè)經(jīng)離子交換膜進(jìn)入右側(cè),則離子交換膜為陽離子交換膜,故B錯誤;C.根據(jù)得失電子守恒有,則當(dāng)有0.5mol離子通過離子交換膜時,理論上最多可生成乙醛酸的質(zhì)量為,故C正確;D.氯氣將乙二醛氧化為乙醛酸,自身被還原為氯離子,化學(xué)方程式為:+H2O+Cl2→+2HCl,故D正確;故選:B?!军c(diǎn)評】本題考查電化學(xué),側(cè)重考查學(xué)生電解池的掌握情況,試題難度中等。8.(2024?河北三模)中國科學(xué)院將分子I2引入電解質(zhì)中調(diào)整充電和放電反應(yīng)途徑,研制出了高功率可充電LiSOCl2電池,工作原理如圖所示,已知SOCl2可與水發(fā)生反應(yīng)。下列有關(guān)說法正確的是()A.該電池既可選用含水電解液,也可選無水電解液 B.放電時,SOCl2最終被氧化為S C.充電時,陰極反應(yīng)式:2LiCl+I2+2e﹣═2ICl+2Li+ D.放電時,每產(chǎn)生11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)SO2時,電路中轉(zhuǎn)移2mol電子【分析】A.Li能與氧氣、水反應(yīng),SOCl2易與水反應(yīng);B.放電時,正極上SOCl2轉(zhuǎn)化為SOICl、SOCl再轉(zhuǎn)化為S、SO2,SOCl2最終被還原;C.充電時,I2失電子轉(zhuǎn)化為ICl,I2發(fā)生氧化反應(yīng);D.放電時,正極反應(yīng)式為。【解答】解:A.Li能與氧氣、水反應(yīng),SOCl2易與水反應(yīng),故電池工作環(huán)境必須在無水無氧的條件下進(jìn)行,故A錯誤;B.放電時,正極上SOCl2轉(zhuǎn)化為SOICl、SOCl再轉(zhuǎn)化為S、SO2,SOCl2最終被還原,故B錯誤;C.充電時,I2失電子轉(zhuǎn)化為ICl,陽極反應(yīng)式為,陰極反應(yīng)式為Li++e﹣=Li,故C錯誤;D.放電時,正極反應(yīng)式為,每產(chǎn)生11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)SO2時,電路中轉(zhuǎn)移2mol電子,故D正確;故選:D。【點(diǎn)評】本題考查電化學(xué),側(cè)重考查學(xué)生二次電池的掌握情況,試題難度中等。9.(2024?銅川三模)聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的回收被選為“2023年度IUPAC化學(xué)領(lǐng)域十大新興技術(shù)”之一、某溫度下,應(yīng)用電化學(xué)原理處理廢舊塑料PET制取甲酸鉀的裝置如圖。下列說法錯誤的是()A.石墨電極的反應(yīng)式為HOCH2CH2OH+6e﹣+8OH﹣=2HCOO﹣+6H2O B.轉(zhuǎn)移1mol電子產(chǎn)生0.5molH2 C.隔膜為陰離子交換膜 D.為PET的水解產(chǎn)物【分析】結(jié)合電極反應(yīng)產(chǎn)物分析,PET在堿性條件下水解生成和HOCH2CH2OH,HOCH2CH2OH在堿性條件下失去電子生成HCOO﹣,則石墨電極為陽極,不銹鋼板為陰極,陰極氫離子得到電子生成氫氣,多余的氫氧根離子經(jīng)過陰離子交換膜進(jìn)入左側(cè)?!窘獯稹拷猓篈.石墨為陽極,HOCH2CH2OH在堿性條件下失去電子生成HCOO﹣,反應(yīng)為,故A錯誤;B.水電離出氫離子得到電子生成氫氣:,轉(zhuǎn)移1mol電子產(chǎn)生0.5molH2,故B正確;C.多余的氫氧根離子經(jīng)過陰離子交換膜進(jìn)入左側(cè),故C正確;D.PET在堿性條件下水解生成和HOCH2CH2OH,故D正確;故選:A。【點(diǎn)評】本題考查電化學(xué),側(cè)重考查學(xué)生電解池的掌握情況,試題難度中等。10.(2024?南昌二模)“大氣固碳”的鋰電池裝置(如圖所示)原理為:4Li+3CO2═2Li2CO3+C。下列說法錯誤的是()A.充電時,電極A接電源的負(fù)極 B.聚合物電解質(zhì)膜只允許鋰離子通過 C.放電時,若電路中轉(zhuǎn)移NA個電子,右室質(zhì)量增加33g D.放電時,若0.3molCO2氣體參加反應(yīng),則電路中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.4NA【分析】由原理和圖知,電極A為負(fù)極,電極反應(yīng)式為Li﹣e﹣=Li+,電極B為正極,電極反應(yīng)式為,據(jù)此回答?!窘獯稹拷猓篈.放電時,電極A為負(fù)極,充電時,電極A接電源的負(fù)極,故A正確;B.鋰離子在負(fù)極生成,在正極參與反應(yīng),故聚合物電解質(zhì)膜只允許鋰離子通過,故B正確;C.放電時,若電路中轉(zhuǎn)移NA個電子,右室質(zhì)量增加,故C錯誤;D.由知,若0.3molCO2氣體參加反應(yīng),則電路中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.4NA,故D正確;故選:C。【點(diǎn)評】本題考查電化學(xué),側(cè)重考查學(xué)生原電池的掌握情況,試題難度中等。11.(2024?濟(jì)寧三模)采用有機(jī)電極材料制備的水系鋰離子電池,工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A.放電時,電極電勢:M<N B.充電時,M極電極反應(yīng)式為 C.放電時,若起始兩電極的質(zhì)量相等,轉(zhuǎn)移1mol電子,兩電極質(zhì)量相差14g D.Li1﹣xCoO2結(jié)構(gòu)如圖所示,n(Co3+):n(Co4+)=5:7【分析】由圖可知,放電時M極物質(zhì)失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),為負(fù)極,電極反應(yīng)為:﹣2ne﹣=+2nLi+;則N極為正極。【解答】解:A.由分析可知,放電時,M極為負(fù)極、N極為正極,則電極電勢:M<N,故A正確;B.充電時,M極為陰極,得到電子發(fā)生還原反應(yīng),反應(yīng)為+2Li++2e﹣=,故B正確;C.放電時,若起始兩電極的質(zhì)量相等,轉(zhuǎn)移1mol電子,則M極減少1molLi+、而N極增加1molLi,故兩電極質(zhì)量相差1mol×7g/mol+1mol×7g/mol=14g,故C正確;D.的結(jié)構(gòu)中Li、Co處于晶胞中位置如圖:,根據(jù)“均攤法”,晶胞中含個Li,結(jié)合化學(xué)式可知,也含有3個Co且Co化合價為+3,當(dāng)轉(zhuǎn)化為Li1﹣xCoO2時,結(jié)構(gòu)中含有個Li,減少1.25個Li,則LiCoO2中會有1.25個三價鈷轉(zhuǎn)化為四價鈷,故n(Co3+):n(Co4+)=(3﹣1.25):1.25=7:5,故D錯誤;故選:D?!军c(diǎn)評】本題考查電化學(xué),側(cè)重考查學(xué)生原電池和電解池的掌握情況,試題難度中等。12.(2024春?廈門期末)鋅﹣溴可充電電池裝置如圖所示。下列說法錯誤的是()A.放電時,電子從電極a經(jīng)導(dǎo)線流向電極b B.b電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Br2+2e﹣═2Br﹣ C.放電時,每消耗13g鋅,理論上轉(zhuǎn)移0.1NA電子 D.b電極上的活性炭層可吸附Br2,提高電池的循環(huán)壽命【分析】放電時,Zn易失電子發(fā)生氧化反應(yīng),則電極a是負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)式為Zn﹣2e﹣=Zn2+,溴得電子發(fā)生還原反應(yīng),則電極b是正極,電極反應(yīng)式為Br2+2e﹣=2Br﹣,據(jù)此分析。【解答】解:A.放電時,電子從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極,即電子從電極a經(jīng)導(dǎo)線流向電極b,故A正確;B.放電時,電極b為正極,電極反應(yīng)式為Br2+2e﹣=2Br﹣,故B正確;C.放電時,負(fù)極反應(yīng)式為Zn﹣2e﹣=Zn2+,每消耗13g鋅即=0.2mol,理論上轉(zhuǎn)移0.4NA電子,故C錯誤;D.活性炭具有較高的比表面積,具有較強(qiáng)的吸附性,活性炭能有效吸附Br2,使Br2較大程度聚集在活性炭上,提高電池的工作效率,故D正確;故選:C?!军c(diǎn)評】本題考查化學(xué)電源新型電池,明確各個電極上發(fā)生的反應(yīng)及離子交換膜的作用即可解答,難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫,知道電解質(zhì)溶液中離子移動方向,題目難度不大。13.(2024?石景山區(qū)一模)一種鋁硫電池放電過程示意圖如圖。下列說法正確的是()A.硫電極是正極,發(fā)生得電子的氧化反應(yīng) B.負(fù)極反應(yīng)為2Al+8AlCl3Br?+6?6e?═8Al2Cl6Br? C.正極反應(yīng)為3S+6Al2Cl6Br?+6e?═Al2S3+6AlCl3Br?+6 D.和AlCl3Br?中心原子的雜化軌道類型相同,均為正四面體結(jié)構(gòu)【分析】原電池工作時,電子由負(fù)極經(jīng)過導(dǎo)線流向正極,根據(jù)圖中電子流向可知,鋁電極為負(fù)極,硫電極是正極,負(fù)極上Al發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成Al2Cl6Br?,正極上S發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成Al2S3、AlCl3Br?和AlCl4?,正極反應(yīng)式為3S+8Al2Cl6Br?+6e?═Al2S3+8AlCl3Br?+6,負(fù)極反應(yīng)式為2Al+8AlCl3Br?+6AlCl4?6e?═8Al2Cl6Br?,AlCl4?和AlCl3Br?中心Al原子的價層電子對數(shù)均為4+(3+1﹣4×1)=4,VSEPR模型分別為正四面體、四面體,中心原子雜化方式為sp3,據(jù)此分析解答?!窘獯稹拷猓篈.由上述分析可知,硫電極是正極、發(fā)生得電子的還原反應(yīng),鋁電極為負(fù)極、發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),故A錯誤;B.負(fù)極上Al發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成Al2Cl6Br?,負(fù)極反應(yīng)式為2Al+8AlCl3Br?+6AlCl4?6e?═8Al2Cl6Br?,故B正確;C.正極上S發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成Al2S3、AlCl3Br?和AlCl4?,正極反應(yīng)為3S+8Al2Cl6Br?+6e?═Al2S3+8AlCl3Br?+6,故C錯誤;D.AlCl4?和AlCl3Br?中心Al原子的價層電子對數(shù)均為4+(3+1﹣4×1)=4,VSEPR模型分別為正四面體、四面體,中心原子雜化方式為sp3,無孤電子對,則AlCl4?和AlCl3Br?的空間模型分別為正四面體、四面體,故D錯誤;故選:B?!军c(diǎn)評】本題考查化學(xué)電源新型電池工作原理,側(cè)重分析能力和運(yùn)用能力考查,把握電極反應(yīng)及反應(yīng)式書寫、電子或離子的移動方向是解題關(guān)鍵,注意結(jié)合電解質(zhì)書寫電極反應(yīng)式,題目難度中等。14.(2024春?泉州期末)柔性可穿戴設(shè)備電源鋅﹣空氣電池(如圖所示)應(yīng)用前景廣闊,電池反應(yīng)為2MnO2+Zn=ZnMn2O4。下列說法中錯誤的是()A.ZnMn2O4中Mn元素為+3價 B.MnO2膜作為電池的正極 C.電子從MnO2膜經(jīng)外電路流向Zn膜 D.MnO2膜、Zn膜能增大電極與水凝膠的接觸面積【分析】由電池反應(yīng)2MnO2+Zn=ZnMn2O4可知:Mn元素由+4價降為+3價,得電子,發(fā)生還原反應(yīng),故MnO2膜作為電池的正極;Zn由單質(zhì)的0價升為+2價,失電子,為電池的負(fù)極,據(jù)此結(jié)合原電池工作原理分析解答?!窘獯稹拷猓篈.ZnMn2O4中Zn為+2價,O為﹣2價,根據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和為0可計算得出Mn元素為+3,故A正確;B.由電池反應(yīng)2MnO2+Zn=ZnMn2O4可知:Mn元素由+4價降為+3價,得電子,發(fā)生還原反應(yīng),故MnO2膜作為電池的正極,故B正確;C.原電池工作時,電子從負(fù)極經(jīng)外電路流回正極;由該電池反應(yīng)可知:Zn由單質(zhì)的0價升為+2價,失電子,為電池的負(fù)極,所以電子從Zn膜經(jīng)外電路流向MnO2膜,故C錯誤;D.將MnO2、Zn制成膜,增大了表面積,可增大電極與水凝膠的接觸面積,故D正確;故選:C。【點(diǎn)評】本題以陌生電池為載體考查原電池工作原理,掌握根據(jù)化合價變化判斷原電池的正負(fù)極是解答本題的關(guān)鍵,題目難度中等。15.(2024春?重慶期末)近日,香港城市大學(xué)支春義教授等研究了在酸性及中性環(huán)境中,利用TiO2納米片催化劑,在處理含硝酸鹽的污水時,顯著降低了H2的生成效率,提高了氨氮(/NH3)的生成效率,研究人員開發(fā)了一種鋅﹣硝酸鹽電池,用于污水處理。下列有關(guān)裝置放電過程(如圖所示)的敘述正確的是()A.電池工作過程中,電子由b極經(jīng)導(dǎo)線流入a極 B.雙極膜上陽離子進(jìn)入Ⅰ電極室,陰離子進(jìn)入Ⅱ電極室 C.當(dāng)Ⅱ電極室為酸性環(huán)境時,Ⅱ電極室主要的電極反應(yīng)為:+8e﹣+10H+=+3H2O D.a(chǎn)極金屬質(zhì)量減少2.60g時,Ⅱ室中有0.01mol轉(zhuǎn)變?yōu)榘钡痉治觥坑蓤D可知,電極b上生成,反應(yīng)中被還原,應(yīng)為正極反應(yīng),當(dāng)Ⅱ電極室為酸性環(huán)境時,Ⅱ電極室主要的電極反應(yīng)為:+8e﹣+10H+=+3H2O,則電極a應(yīng)為原電池負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)式為Zn﹣2e﹣=Zn2+,以此解答該題?!窘獯稹拷猓篈.電池工作過程中,電子是從負(fù)極a電極經(jīng)導(dǎo)線流向正極b電極,故A錯誤;B.原電池中陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極,故雙極膜上陽離子進(jìn)入Ⅱ電極室,陰離子進(jìn)入Ⅰ電極室,故B錯誤;C.電極b上生成,反應(yīng)中被還原,應(yīng)為正極反應(yīng),當(dāng)Ⅱ電極室為酸性環(huán)境時,Ⅱ電極室主要的電極反應(yīng)為:+8e﹣+10H+=+3H2O,故C正確;D.Ⅱ室中還有氫氣產(chǎn)生,電極反應(yīng)為2H++2e﹣=H2↑,故a極金屬質(zhì)量減少2.60g時,Ⅱ室中不能計算轉(zhuǎn)變?yōu)榈牧浚蔇錯誤;故選:C。【點(diǎn)評】本題考查原電池知識,為高考常見題型及高頻考點(diǎn),側(cè)重于學(xué)生的分析能力和基本理論的理解和應(yīng)用能力,難度不大,注意把握電極反應(yīng)的判斷和電極方程式的書寫。16.(2024春?江岸區(qū)期末)鹽酸羥胺(NH2OH?HCl)是一種常見的還原劑和顯像劑,工業(yè)可采用如下電化學(xué)方法制備,其裝置和正極反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是()A.X為H+,Y為NH3OH+ B.含F(xiàn)e電極只起到導(dǎo)電作用 C.Pt電極上的反應(yīng):H2﹣2e﹣═2H+ D.消耗1molNO,有3molH+通過交換膜【分析】由圖可知,含鐵的催化電極為原電池的正極,鹽酸作用下一氧化氮在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鹽酸羥胺,電極反應(yīng)式為NO+3e﹣+4H+=NH3OH+,鉑電極為負(fù)極,氫氣在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氫離子,電極反應(yīng)式為H2﹣2e﹣=2H+,原電池工作時氫離子通過氫離子交換膜由負(fù)極區(qū)進(jìn)入正極區(qū)?!窘獯稹拷猓篈.Y為反應(yīng)機(jī)理最終產(chǎn)物,故Y為鹽酸羥胺的陽離子,分析正極反應(yīng)機(jī)理,結(jié)合元素守恒可以判斷X為氫離子,故A正確;B.Fe電極為正極,導(dǎo)電,同時根據(jù)反應(yīng)機(jī)理可知,鐵起著催化劑的作用,故含F(xiàn)e電極起到導(dǎo)電和催化的作用,故B錯誤;C.由分析,鉑電極為負(fù)極,氫分子失去電子生成氫離子,正確的電極反應(yīng)式為H2﹣2e﹣=2H+,故C正確;D.根據(jù)分析中正極電極反應(yīng)式,消耗1molNO,外電流有3mol電子轉(zhuǎn)移,同時有3molH+通過交換膜,故D正確;故選:B。【點(diǎn)評】本題考查了原電池原理,題目難度中等,注意明確正負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的類型、轉(zhuǎn)移電子和離子的遷移情況,是解答本題的關(guān)鍵。17.(2024春?成都期末)根據(jù)氧化還原反應(yīng):Cu(s)+2Ag+(aq)=Cu2+(aq)+2Ag(s)設(shè)計原電池,若用等質(zhì)量的銅、銀做兩個電極。下列有關(guān)該電池的說法正確的是()A.負(fù)極材料可以選用Ag電極 B.電解質(zhì)溶液可以是Ag2SO4 C.正極材料可以用石墨電極代替 D.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.02mol電子時兩電極的質(zhì)量差為1.72g【分析】由方程式Cu(s)+2Ag+(aq)=Cu2+(aq)+2Ag(s)可知,反應(yīng)中Ag+被還原,應(yīng)為正極反應(yīng),發(fā)生的電極反應(yīng)為:Ag++e﹣═Ag,則電解質(zhì)溶液為硝酸銀溶液,Cu被氧化,應(yīng)為原電池負(fù)極反應(yīng),電極反應(yīng)為Cu﹣2e﹣=Cu2+,以此解答該題?!窘獯稹拷猓篈.在原電池中負(fù)極為Cu,故A錯誤;B.Ag2SO4難溶,則電解質(zhì)溶液為硝酸銀溶液,故B錯誤;C.反應(yīng)中Ag+被還原,應(yīng)為正極反應(yīng),正極材料可以用石墨電極代替,故C正確;D.負(fù)極反應(yīng)為Cu﹣2e﹣=Cu2+,正極反應(yīng)為:Ag++e﹣═Ag,當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.02mol電子時,兩電極的質(zhì)量差為0.01mol×64g/mol+0.02mol×108g/mol=2.8g,故D錯誤;故選:C?!军c(diǎn)評】本題考查原電池知識,為高考常見題型及高頻考點(diǎn),側(cè)重于學(xué)生的分析能力和基本理論的理解和應(yīng)用能力,難度不大,注意把握電極反應(yīng)的判斷和電極方程式的書寫。二.解答題(共5小題)18.(2024春?豐臺區(qū)期中)一種簡單的原電池裝置如圖所示。據(jù)圖回答下列問題。(1)鋁是該電池的負(fù)(填“正”或“負(fù)”)極。Al片上發(fā)生的電極反應(yīng)為Al﹣3e﹣═Al3+。Cu片上發(fā)生的電極反應(yīng)為2H++2e﹣═H2↑。能證明化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。(2)裝置中稀硫酸的作用是BD。A.電極材料B.電極反應(yīng)物C.電子導(dǎo)體D.離子導(dǎo)體(3)從化學(xué)的角度分析該裝置能產(chǎn)生電流的原因是負(fù)極反應(yīng)物Al失電子(Al﹣3e﹣═Al3+),外電路中,電子從鋁片流向銅片,正極反應(yīng)物H+得電子(2H++2e﹣═H2);內(nèi)電路中,H+向銅片移動,SO2﹣4向鋁片移動;形成閉合回路。(4)請將Zn+Cu2+═Zn2++Cu,設(shè)計成原電池裝置,并注明正、負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液?!痉治觥浚?)裝置圖中活潑性不同的電極中,Al為原電池負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),溶液中氫離子在正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣,電子流向是負(fù)極到電子導(dǎo)體,到正極;(2)原電池中電解質(zhì)溶液為離子導(dǎo)體,負(fù)極和電解質(zhì)溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng);(3)外電路中,電子從鋁片流向銅片,內(nèi)電路中,H+向銅片移動,SO2﹣4向鋁片移動;形成閉合回路;(4)Zn+Cu2+═Zn2++Cu,設(shè)計成原電池裝置,反應(yīng)中Zn失電子發(fā)生氧化反應(yīng),負(fù)極為Zn,正極選擇銅,電解質(zhì)溶液選擇硫酸銅溶液做離子導(dǎo)體,外電路中用導(dǎo)線連接電極形成電子導(dǎo)體?!窘獯稹拷猓海?)是該電池的負(fù)極,Al片上發(fā)生的電極反應(yīng)為:Al﹣3e﹣═Al3+,Cu片上發(fā)生的電極反應(yīng)為:2H++2e﹣═H2↑,能證明化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為:電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),故答案為:負(fù);Al﹣3e﹣═Al3+;2H++2e﹣═H2↑;電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn);(2)裝置中稀硫酸的作用是:電極反應(yīng)物,溶液中氫離子在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣,做離子導(dǎo)體,陰陽離子定向移動形成閉合回路,故答案為:BD;(3)從化學(xué)的角度分析該裝置能產(chǎn)生電流的原因是:負(fù)極反應(yīng)物Al失電子(Al﹣3e﹣═Al3+),外電路中,電子從鋁片流向銅片,正極反應(yīng)物H+得電子(2H++2e﹣═H2);內(nèi)電路中,H+向銅片移動,SO2﹣4向鋁片移動;形成閉合回路,故答案為:負(fù)極反應(yīng)物Al失電子(Al﹣3e﹣═Al3+),外電路中,電子從鋁片流向銅片,正極反應(yīng)物H+得電子(2H++2e﹣═H2),內(nèi)電路中,H+向銅片移動,SO2﹣4向鋁片移動;形成閉合回路;(4)Zn+Cu2+═Zn2++Cu,設(shè)計成原電池裝置,Zn+Cu2+═Zn2++Cu,設(shè)計成原電池裝置,反應(yīng)中Zn失電子發(fā)生氧化反應(yīng),負(fù)極為Zn,正極選擇銅,電解質(zhì)溶液選擇硫酸銅溶液做離子導(dǎo)體,外電路中用導(dǎo)線連接電極形成電子導(dǎo)體,裝置圖為:,故答案為:?!军c(diǎn)評】本題考查了原電池原理、電極反應(yīng)、電流流向、原電池的設(shè)計等知識點(diǎn),注意知識的熟練掌握,題目難度不大。19.(2024春?嘉定區(qū)校級期末)(1)下列各組化合物中,化學(xué)鍵的類型完全相同的是A。A.CaCl2和NaClB.NaClO和HClOC.Na2O和Na2O2D.CH4和NaOH(2)下列變化過程中,需要吸收能量的是C。A.H+H→H2B.H+Cl→HClC.I2→I+ID.C+O2→CO2(3)下列反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是:C。A.碳在氧氣中的燃燒B.葡萄糖在人體內(nèi)氧化分解C.Ba(OH)2?8H2O與NHCl反應(yīng)D.鋅粒與稀H2SO4反應(yīng)制取H2(4)如圖為反應(yīng)2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)的能量變化示意圖。下列說法正確的是:D。A.拆開2molH2(g)和1molO2(g)中的化學(xué)鍵成為H、O原子,共放出1368kJ能量B.由H、O原子形成2molH2O(g),共吸收1852kJ能量C.2molH2(g)和1molO2(g)反應(yīng)生成2molH2O(l),共放出484kJ能量D.2molH2(g)和1molO2(g)反應(yīng)生成2molH2O(g),共放出484kJ能量(5)過量鋅與少量稀硫酸反應(yīng),為了加快反應(yīng)速率,但是又不影響生成氫氣的總量,可以采取的措施是C。A.加入適量KCl溶液B.加入適量的水C.加入幾滴硫酸銅溶液D.再加入少量同濃度的稀硫酸(6)銅—鋅原電池如圖所示、下列敘述正確的是B。A.氫離子在負(fù)極得電子B.鋅為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)C.銅片上無氣泡產(chǎn)生D.電子從銅片經(jīng)金屬導(dǎo)線流向鋅片(7)電子表中電子計算器的電源常用微型銀鋅原電池,其電極分別為Ag2O和Zn,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,放電時鋅極上的電極反應(yīng)是:Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn(OH)2;氧化銀電極上的反應(yīng)式為:Ag2O+H2O+2e﹣═2Ag+2OH﹣,總反應(yīng)式為:Ag2O+Zn+H2O═2Ag+Zn(OH)2。下列說法錯誤的是C。A.鋅是負(fù)極,氧化銀是正極B.鋅發(fā)生氧化反應(yīng),氧化銀發(fā)生還原反應(yīng)C.溶液中OH﹣向正極移動,K+、H+向負(fù)極移動D.隨著電極反應(yīng)的不斷進(jìn)行,電解質(zhì)溶液的pH會增大(8)鐵及鐵的化合物應(yīng)用廣泛,如FeCl3可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血劑等。①寫出FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。②若將①中的反應(yīng)設(shè)計成原電池如圖,請寫出電極反應(yīng)式。正極反應(yīng)式:2Fe3++2e﹣=2Fe2+。負(fù)極反應(yīng)式:Cu﹣2e﹣=Cu2+。【分析】(1)一般來說,活潑金屬與非金屬元素形成離子鍵,非金屬元素之間形成共價鍵,以此來解答;(2)斷裂化學(xué)鍵吸收能量、常見的吸熱反應(yīng)(如大多數(shù)的分解反應(yīng)、C或氫氣作還原劑的氧化還原反應(yīng)、氯化銨與氫氧化鋇的反應(yīng)等)可吸收能量,以此來解答;(3)常見的燃燒反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)、活潑金屬與酸的反應(yīng)、大多數(shù)化合反應(yīng)等都是放熱反應(yīng),大多數(shù)的分解反應(yīng)等屬于吸熱反應(yīng),據(jù)此分析作答;(4)A.拆化學(xué)鍵吸收能量;B.形成化學(xué)鍵放出能量;C.根據(jù)圖象中反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量差值以及物質(zhì)的狀態(tài)生成氣態(tài)水放出484kJ;D.反應(yīng)焓變=反應(yīng)物化學(xué)鍵鍵能總和﹣生成物化學(xué)鍵鍵能總和;(5)過量鋅與少量稀鹽酸反應(yīng),為了加快反應(yīng)速率,可以升高溫度、增大鋅固體的表面積或形成原電池反應(yīng),不影響生成氫氣的總量,所加入物質(zhì)不能改變氫離子的總物質(zhì)的量,以此解答該題;(6)該原電池中,Zn易失電子作負(fù)極、Cu正極,負(fù)極反應(yīng)式為Zn﹣2e﹣=Zn2+、正極反應(yīng)式為2H++2e﹣=H2↑,電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極,據(jù)此分析解答;(7)Ag2O、Zn和KOH溶液組成的原電池中,Zn發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng),為負(fù)極,電極反應(yīng)式為Zn+2OH﹣﹣2e﹣=Zn(OH)2,氧化銀發(fā)生得到電子的還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為Ag2O+H2O+2e﹣=Ag+2OH﹣,該原電池工作時,電子由Zn經(jīng)過導(dǎo)線流向氧化銀電極,電解質(zhì)溶液中:K+移向正極氧化銀、OH﹣移向負(fù)極Zn,總反應(yīng)為Ag2O+H2O+Zn=Zn(OH)2+2Ag,由于消耗水使電解質(zhì)溶液堿性增強(qiáng)、pH增大,據(jù)此分析解答;(8)①Fe3+有強(qiáng)氧化性,能把金屬銅氧化成銅離子;②根據(jù)電池反應(yīng)式設(shè)計原電池,由發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)類型設(shè)計正負(fù)極,將發(fā)生氧化反應(yīng)的金屬單質(zhì)設(shè)計成負(fù)極,比負(fù)極不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僭O(shè)計成正極,反應(yīng)物中的電解質(zhì)設(shè)計為電解質(zhì)溶液。【解答】解:(1)A.CaCl2和NaCl中只含離子鍵,化學(xué)鍵類型相同,故A正確;B.NaClO中含離子鍵和共價鍵,HClO中只含共價鍵,所含化學(xué)鍵類型不同,故B錯誤;C.Na2O中只含離子鍵,Na2O2含離子鍵和共價鍵,所含化學(xué)鍵類型不同,故C錯誤;D.CH4中只含共價鍵,NaOH中含離子鍵和共價鍵,所含化學(xué)鍵類型不同,故D錯誤;故答案為:A;(2)A.H+H→H2是形成化學(xué)鍵的過程,為放熱過程,故A錯誤;B.H+Cl→HCl是形成化學(xué)鍵的過程,為放熱過程,故B錯誤;C.I2→I+I是斷裂化學(xué)鍵的過程,為吸熱熱過程,故C正確;D.C+O2→CO2是放熱反應(yīng),故D錯誤;故答案為:C;(3)A.碳在氧氣中的燃燒為放熱反應(yīng),故A錯誤;B.葡萄糖在人體內(nèi)氧化分解反應(yīng)為放熱反應(yīng),故B錯誤;C.Ba(OH)2?8H2O與NHCl反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng),故C正確;D.鋅粒與稀H2SO4反應(yīng)制取H2為放熱反應(yīng),故D錯誤;故答案為:C;(4)A.拆開2molH2(g)和1molO2(g)中的化學(xué)鍵成為H、O原子,共吸收1368kJ能量,故A錯誤;B.形成化學(xué)鍵放出能量,由H、O原子形成2molH2O(g),共放出1852kJ能量,故B錯誤;C.2molH2(g)和1molO2(g)反應(yīng)生成2molH2O(l),氣態(tài)水變化為液態(tài)水放熱,放出能量大于484kJ,故C錯誤;D.依據(jù)圖象數(shù)據(jù)分析計算,2molH2(g)和1molO2(g)反應(yīng)生成2molH2O(g),共放出484kJ能量,故D正確;故答案為:D;(5)A.加入適量KCl溶液,硫酸溶液濃度變小,反應(yīng)速率減小,故A錯誤;B.加入適量的水硫酸溶液濃度變小,反應(yīng)速率減小,故B錯誤;C.加入幾滴硫酸銅溶液,鋅和硫酸銅溶液反應(yīng)生成銅和硫酸鋅,銅、鋅在稀硫酸溶液中形成原電池反應(yīng),反應(yīng)速率加快,但氫氣總量不變,故C正確;D.再加入少量同濃度的稀硫酸,生成氫氣總量增大,故D錯誤;故答案為:C;(6)A.該裝置中,正極上反應(yīng)式為2H++2e﹣=H2↑,所以氫離子在正極得電子,故A錯誤;B.鋅為負(fù)極,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),故B正確;C.銅片上氫離子得電子生成氫氣,所以銅片上有氣泡產(chǎn)生,故C錯誤;D.電子從負(fù)極鋅片沿導(dǎo)線流向正極銅片,故D錯誤;故答案為:B;(7)A.根據(jù)鋅極上的電極反應(yīng)和氧化銀電極反應(yīng)可知:Zn發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng),氧化銀發(fā)生得到電子的還原反應(yīng),所以Zn為負(fù)極、Ag2O為正極,故A正確;B.原電池工作時,Zn發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng),氧化銀發(fā)生得到電子的還原反應(yīng),故B正確;C.原電池工作時,電解質(zhì)溶液中:K+移向正極氧化銀、OH﹣移向負(fù)極Zn,故C錯誤;D.根據(jù)總反應(yīng)為Ag2O+H2O+Zn=Zn(OH)2+2Ag可知,電池工作消耗水,使電解質(zhì)溶液堿性增強(qiáng)、pH增大,故D正確;故答案為:C;(8)①Fe3+有強(qiáng)氧化性,能把金屬銅氧化成銅離子,自身被還原成Fe2+,反應(yīng)方程式為2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,故答案為:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;②設(shè)計成原電池時,負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng),正極上發(fā)生還原反應(yīng),該電池反應(yīng)中三價鐵離子得電子發(fā)生還原反應(yīng),所以正極上的電極反應(yīng)式為Fe3++e﹣=Fe2+,銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng),所以負(fù)極上的電極反應(yīng)式為:Cu﹣2e﹣=Cu2+,故答案為:2Fe3++2e﹣=2Fe2+;Cu﹣2e﹣=Cu2+?!军c(diǎn)評】本題考查了化學(xué)反應(yīng)能力變化、反應(yīng)焓變的計算應(yīng)用、化學(xué)鍵的斷裂和形成、反應(yīng)實(shí)質(zhì)的理解應(yīng)用、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素分析、原電池原理的理解應(yīng)用,題目難度不大。20.(2024春?徐匯區(qū)校級期末)電池的研發(fā)對于一個國家的能源技術(shù)、環(huán)保技術(shù)以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施具有重要意義。作為一種重要的能源儲存和轉(zhuǎn)化方式,電池技術(shù)對新能源、新材料等領(lǐng)域的發(fā)展有著更廣泛的貢獻(xiàn)。(1)下列裝置可以形成原電池的是A。(2)如圖裝置,在盛水的燒杯中,鐵圈和銀圈的相接處吊著一根絕緣的細(xì)絲,使之平衡。小心地從燒杯中央滴入CuSO4溶液。一段時間后可觀察到的現(xiàn)象是(指懸吊的金屬圈)D。A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定B.保持平衡狀態(tài)不變C.鐵圈向下傾斜D.銀圈向下傾斜(3)有a、b、c、d四個金屬電極,有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置及部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下:實(shí)驗(yàn)裝置部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a極質(zhì)量減小;b極質(zhì)量增加b極有氣體產(chǎn)生;c極無變化d極溶解;c極有氣體產(chǎn)生電流從a極流向d極由此可判斷這四種金屬的活動性順序是C。A.a(chǎn)>b>c>dB.b>c>d>aC.d>a>b>cD.a(chǎn)>b>d>c(4)某同學(xué)為了使反應(yīng)2HCl+2Ag=2AgCl+H2↑能進(jìn)行,設(shè)計了下列四個方案,你認(rèn)為可行的方案是C。(5)航天飛機(jī)常采用新型燃料電池作為電能來源,燃料電池一般指采用H2、CH4、CO、C2H5OH等可燃物質(zhì)與O2一起構(gòu)成的電池裝置,它可直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,我國發(fā)射的“神舟”五號載人飛船是采用先進(jìn)的甲烷電池為電能來源的,該電池以KOH溶液為電解質(zhì),其總反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH4+2O2+2OH﹣=+3H2O。①負(fù)極上的電極反應(yīng)式為CH4+10OH﹣﹣8e﹣=+7H2O。②消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的5.6LO2時,有1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。③298K時,1gH2燃燒生成H2O(g)放熱121kJ,1molH2O(l)蒸發(fā)吸熱44kJ,H2的燃燒焓是﹣286kJ/mol。(6)金屬腐蝕現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中普遍存在,依據(jù)下列兩種腐蝕現(xiàn)象回答下列問題:①圖1中被腐蝕的金屬為Fe(填化學(xué)式);圖2中金屬腐蝕類型屬于C(填字母)。A.化學(xué)腐蝕B.析氫腐蝕C.吸氧腐蝕②圖2中鐵的生銹過程中正極反應(yīng)式為O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣。【分析】(1)形成原電池的基本條件為活性不同的兩個電極、電解質(zhì)溶液、閉合回路和自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng);(2)鐵圈和銀圈連接浸入硫酸銅溶液中,該裝置構(gòu)成了原電池,較活潑的金屬作負(fù)極,較不活潑的金屬作正極,根據(jù)正負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)判斷反應(yīng)現(xiàn)象;(3)原電池中一般負(fù)極的活潑性強(qiáng)于正極,據(jù)此判斷;(4)Ag不能和HCl自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng),所以要使反應(yīng)2HCl+2Ag═2AgCl+H2↑能進(jìn)行,應(yīng)該設(shè)計成電解池,且Ag作陽極、電解質(zhì)溶液中氫離子放電,據(jù)此分析解答;(5)①該燃料電池中,負(fù)極上燃料甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水,正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子;②根據(jù)氧氣和轉(zhuǎn)移電子正極的關(guān)系式計算轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量;③1gH2燃燒生成H2O(g)放熱121kJ,可得熱化學(xué)方程式:Ⅰ.H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH1=﹣242kJ/mol,1molH2O(l)蒸發(fā)吸熱44kJ,可得:Ⅱ.H2O(l)=H2O(g)ΔH2=+44kJ/mol,由該蓋斯定律可知該反應(yīng)可由:Ⅰ—Ⅱ得到;H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH;(6)圖1中,F(xiàn)e比Cu活潑,F(xiàn)e作負(fù)極,Cu作正極,溶液酸性較強(qiáng),發(fā)生析氫腐蝕;圖2中,F(xiàn)e比C活潑,F(xiàn)e作負(fù)極,C作正極,溶液為中性溶液,發(fā)生吸氧腐蝕。【解答】解:(1)A.裝置滿足原電池形成的條件,能形成原電池,故A正確;B.裝置中電極都為銀,不能形成原電池,故B錯誤;C.酒精為非電解質(zhì),不能導(dǎo)電,不能形成原電池,故C錯誤;D.裝置不能形成閉合回路,不能形成原電池,故D錯誤;故答案為:A;(2)鐵圈和銀圈連接浸入硫酸銅溶液中,該裝置構(gòu)成了原電池,較活潑的金屬作負(fù)極,較不活潑的金屬作正極,負(fù)極上鐵失電子生成亞鐵離子進(jìn)入溶液,所以鐵圈質(zhì)量減少,銀圈上銅離子得電子生成銅單質(zhì)附著在銀圈上,導(dǎo)致銀圈質(zhì)量增加,所以觀察到的現(xiàn)象是:銀圈向下傾斜,故D正確,故答案為:D;(3)原電池中一般負(fù)極的活潑性強(qiáng)于正極,裝置一:形成原電池,a極質(zhì)量減小,b極質(zhì)量增加,a極為負(fù)極,b極為正極,則金屬的活動性順序a>b;裝置二:未形成原電池,b極有氣體產(chǎn)生,c極無變化,則金屬的活動性順序b>c;裝置三:形成原電池,d極溶解,所以d是負(fù)極,c極有氣體產(chǎn)生,所以c是正極,則金屬的活動性順序d>c;裝置四:形成原電池,電流從a極流向d極,a極為正極,d極為負(fù)極,則金屬的活動性順序d>a;所以這四種金屬的活動性順序?yàn)閐>a>b>c,故答案為:C;(4)Ag不能和HCl自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng),所以要使反應(yīng)2HCl+2Ag═2AgCl+H2↑能進(jìn)行,應(yīng)該設(shè)計成電解池,Ag失電子發(fā)生氧化反應(yīng),所以Ag作陽極,氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng),所以電解質(zhì)溶液中氫離子放電,則符合條件的是C,故答案為:C;(5)①該燃料電池中,負(fù)極上燃料甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水,正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子,正負(fù)極反應(yīng)式分別為:2H2O+O2+4e﹣=4OH﹣、CH4+10OH﹣﹣8e﹣=+7H2O,故答案為:CH4+10OH﹣﹣8e﹣=+7H2O;②氧氣物質(zhì)的量==0.25mol,根據(jù)2H2O+O2+4e﹣=4OH﹣知,轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量=4n(O2)=4×0.25mol=1mol,故答案為:1;③1gH2燃燒生成H2O(g)放熱121kJ,可得熱化學(xué)方程式:Ⅰ.H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH1=﹣242kJ/mol,1molH2O(l)蒸發(fā)吸熱44kJ,可得:Ⅱ.H2O(l)=H2O(g)ΔH2=+44kJ/mol,由該蓋斯定律可知該反應(yīng)可由:I—II得到;H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=(﹣242kJ/mol)﹣(+44kJ/mol)=﹣286kJ/mol,故答案為:﹣286kJ/mol;(6))①圖1中Fe比Cu活潑,F(xiàn)e作負(fù)極被腐蝕,圖2中,F(xiàn)e比C活潑,F(xiàn)e作負(fù)極,C作正極,溶液為中性溶液,發(fā)生吸氧腐蝕,故答案為:Fe;C;②圖2中鐵的生銹過程中正極反應(yīng)式為O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣,故答案為:O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣。【點(diǎn)評】本題考查原電池、電解池原理,題目難度中等,做題時注意從氧化還原的角度判斷原電池的正負(fù)極以及電極方程式的書寫。21.(2024春?浦東新區(qū)校級期末)2024年4月25日20時59分,神舟十八號載人飛船在長征二號F運(yùn)載火箭的托舉下,搭乘著三名航天員,從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空。相較于神舟十六號和神舟十七號載人飛船,神舟十八號的電池容量更大、系統(tǒng)可靠性更高,將更好地支持載人飛行任務(wù)。在神舟十八號載人飛船上,主電源儲能電池由鎘鎳電池更改為鋰離子電池,電池擴(kuò)容達(dá)30%。(1)下列關(guān)于常見的化學(xué)電源說法錯誤的是A。A.鉛酸蓄電池放電時,負(fù)極質(zhì)量減輕B.堿性鋅錳電池正極反應(yīng)式為:MnO2+H2O+e﹣═MnO(OH)+OH﹣C.鋰離子電池具有質(zhì)量小、體積小、儲存和輸出能量大等特點(diǎn)D.氫氧燃料電池中,若把H2改為等物質(zhì)的量的甲醇進(jìn)行充分反應(yīng),O2的用量增加(2)氫氧燃料電池(如圖所示)反應(yīng)生成的水可作為航天員的飲用水,由圖示的電子轉(zhuǎn)移方向判斷Y氣體是O2,OH﹣向負(fù)(填“正”或“負(fù)”)極作定向移動,負(fù)極的電極反應(yīng)式為H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O。(3)NiSO4在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化,可制得堿性鎳鎘電池電極材料(NiOOH)。該反應(yīng)的離子方程式為2Ni2++ClO﹣+4OH﹣═2NiOOH↓+Cl﹣+H2O(4)CdCO3可用于冶煉鎘,產(chǎn)生的粗鎘可利用電解精煉的方法進(jìn)行提純,在電解池的陰極(填“陽極”或“陰極”)產(chǎn)生純鎘。(5)鎘鎳蓄電池的工作原理為:Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。若以鎘鎳蓄電池為飛船供電,有關(guān)該電池的說法正確的是BD。A.放電時電子由Cd電極出發(fā)經(jīng)由電解質(zhì)溶液轉(zhuǎn)移到鎳電極B.放電時負(fù)極附近溶液的堿性減小C.充電時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D.充電時陽極發(fā)生還原反應(yīng):Ni(OH)2+OH﹣﹣e﹣═NiOOH+H2O(6)除上述電池外,飛船還配備有應(yīng)急電池,在緊急狀況
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