新高考化学人教版一轮：第六章 化学反应与能量 电化学第2课时(含解析)

第六章第二课时一、选择题1．(2017·浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟高三联考)下列有关原电池的叙述中不正确的是(D)A．原电池是将化学能转化为电能的装置B．在原电池中，电子流出的一极是负极，发生氧化反应C．锌、铜、硫酸组成的原电池中，溶液中的Zn2＋、H＋均向正极移动D．构成原电池的两个电极必须是活泼性不同的两种金属[解析]A．原电池可将化学能转化为电能，在外电路中形成电流，故A正确；B.在原电池中，负极是电子流出的一极，发生氧化反应，故B正确；C.原电池工作时，溶液中的阳离子均向正极移动，故C正确；D.构成原电池的两极可以是两种活泼性不同的金属或金属与非金属导体，如石墨等，故D错误；答案为D。

2．(2016·课标Ⅱ理综)Mg－AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。

下列叙述错误的是(B)A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋B．正极反应式为Ag＋＋e－===AgC．电池放电时Cl－由正极向负极迁移D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑[解析]该原电池中，Mg作负极，发生反应：Mg－2e－===Mg2＋，A正确；AgCl在正极反应，电极反应式：AgCl＋e－===Ag＋Cl－，B错误；Cl－带有负电荷，电池放电时在电解质溶液中由正极向负极移动，C正确；Mg是活泼金属，负极发生副反应：Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑，D正确。

3．(2016·山东省实验中学第二次月考)图Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学根据反应“AsO3－4＋2I－＋2H＋ AsO3－3＋I2＋H2O”设计成的原电池装置，其中C1、C2均为碳棒。

甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图Ⅱ的B烧杯中逐滴加入适量40% NaOH溶液。

下列叙述中正确的是(D)A．甲组操作时，电流表(A)指针发生偏转B．甲组操作时，溶液颜色变浅C．乙组操作时，C2作正极D．乙组操作时，C1上发生的电极反应为I2＋2e－===2I－[解析]装置Ⅰ中发生反应，AsO3－4＋2I－＋2H＋ AsO3－3＋I2＋H2O，当加入适量浓盐酸时，平衡向右移动，有电子转移，但电子不会沿导线转移，所以甲组操作中，电流表(A)指针不会发生偏转，但由于I2浓度增大，所以溶液颜色变深，故A、B错误；向装置Ⅱ的B 烧杯中加入NaOH溶液，AsO3－3－2e－＋2OH－===AsO3－4＋H2O，电子沿导线由C2移向C1棒，C1上发生的电极反应为I2＋2e－===2I－，所以C2为负极，C1为正极，C错误，D正确。

4．(2017·湖南省衡阳八中质检一)瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害，一种瓦斯分析仪(图甲)能够在煤矿巷道中的甲烷浓度达到一定浓度时，可以通过传感器显示。

该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y2O3－Na2O，O2－可以在其中自由移动。

下列有关叙述正确的是(C)A．瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极b流向电极aB．电极b是正极，O2－由电极a流向电极bC．电极a的反应式为：CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2OD．当固体电解质中有1 mol O2－通过时，电子转移4 mol[解析]A．电子不能在电池内电路流动，只能在外电路中流动，故A错误；B.电极b 氧气得电子，生成O2－，而电极a需要O2－作为反应物，故O2－由正极(电极b)流向负极(电极a)，故B错误；C.甲烷所在电极a为负极，电极反应为：CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O，故C正确；D.1 mol O2得4 mol电子生成2 mol O2－，故当固体电解质中有1 mol O2－通过时，电子转移2 mol，故D错误；故选C。

5．(2016·江西赣中南五校第一次联考)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示，关于该电池的叙述不正确的是(B)A．微生物促进了反应中电子的转移B．连接a的电极为负极C．放电过程中，质子(H＋)从负极区向正极区迁移D．电池的负极反应为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋[解析]葡萄糖在微生物的作用下将化学能转化为电能，形成原电池，有电流产生，所以微生物促进了反应中电子的转移，A正确；O2得到电子，故连接a的电极为正极，B不正确；在原电池中正极消耗H＋，故H＋通过质子交换膜从负极区向正极区迁移，C正确；通入燃料C6H12O6的电极为负极，负极反应为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋，D正确。

6．(2016·江西宜春二模)有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。

电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是(A)①每消耗1 mol CH4可以向外电路提供8 mol e－②负极上CH4失去电子，电极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO2－3＋7H2O③负极上是O2获得电子，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－④电池放电后，溶液pH不断升高A．①②B．①③C．①④D．③④[解析]①通入CH4的电极为负极，电极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO2－3＋7H2O，每消耗1 mol CH4可以向外电路提供8 mol e－，正确，②正确；③通入氧气的电极为原电池的正极，得到电子发生还原反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，错误；④电池总反应为CH4＋2OH－＋2O2===CO2－3＋3H2O，随着反应的进行，溶液中氢氧根离子不断减少，溶液pH不断减小，错误。

7．(2017·湖南省郴州市一模)乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂，在200℃左右时供电，电池总反应为：C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，电池示意如图。

下列说法中正确的是(D)A．电池工作时，质子向电池的负极迁移B．电池工作时，电子由b极沿导线流向a极C．a极上发生的电极反应是：C2H5OH＋3H2O＋12e－===2CO2＋12H＋D．b极上发生的电极反应是：4H＋＋O2＋4e－===2H2O[解析]A．电池中，阳离子向正极移动，所以质子向电池的正极迁移，故A错误；B.电池工作时，电子由负极经外电路流向正极，在该电池中由a极流向b极，故B错误；C.a 极上是乙醇失电子发生氧化反应，乙醇被氧化生成CO2和H＋，电极反应式为C2H5OH＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋，故C错误；D.正极氧气得到电子被还原，电极反应式为4H＋＋O2＋4e－===2H2O，故D正确。

故选：D。

8．(2016·江西师大附中、临川一中第一次联考)某航空站安装了一台燃料电池，该电池可同时提供电和水蒸气。

所用燃料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾。

已知该电池的总反应为2H2＋O2===2H2O，正极反应为O2＋2CO2＋4e－===2CO2－3，则下列推断正确的是(D) A．负极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2OB．该电池可在常温或高温时进行工作，对环境具有较强的适应性C．该电池供应2 mol水蒸气的同时转移2 mol电子D．放电时负极有CO2生成[解析]由总反应式减去正极反应式可得到负极反应式：2H2＋2CO2－3－4e－===2H2O＋2CO2，则可判断负极有CO2生成，A项错误，D项正确；该电池使用的电解质是熔融的碳酸钾，在常温下碳酸钾为固体，电池无法工作，B项错误；由电池总反应式可知，该电池供应2 mol水蒸气时，转移的电子为4 mol，C项错误。

9．(2016·吉林东北师大附中等五校第一次联考)高温钠硫电池是一种新型可充电电池，其工作原理如图所示，图中固体电解质是Na＋导体。

下列叙述正确的是(C)A．放电时，石墨电极a为正极B．放电时，Na＋从石墨b向石墨a方向迁移C．充电时，b极反应为Na2S x－2e－===x S＋2Na＋D．可将装置中的固体电解质改成NaCl溶液[解析]装置左端含有金属钠，根据原电池的工作原理，活泼金属作负极，故电极a应是负极，故A错误；根据原电池的工作原理可知，阳离子向正极移动，即从a流向b，故B 错误；放电时b极的电极反应式：2Na＋＋x S＋2e－===Na2S x，充电时，b极应接电源的正极，其电极反应式：Na2S x－2e－===2Na＋＋x S，故C正确；若将装置中的固体电解质改成NaCl 溶液时，则金属钠会与水发生反应，故D错误。

10．(2016·湖南浏阳一中等六校联考)某实验小组依据反应AsO3－4＋2H＋＋2I－ AsO3－3＋I2＋H2O设计如图原电池，探究pH对AsO3－4氧化性的影响。

测得电压与pH的关系如图。

下列有关叙述错误的是(C)A．调节pH可以改变反应的方向B．pH＝0.68时，反应处于平衡状态C．pH＝5时，负极的电极反应式为2I－－2e－===I2D．pH>0.68时，氧化性：I2>AsO3－4[解析]由总反应方程式知，c(H＋)大时，有利于反应向右进行，c(H＋)小时，有利于反应向左进行，故调节pH可以改变反应进行的方向，A项正确；当pH＝0.68时电压为0，说明反应处于平衡状态，B项正确；当pH>0.68时反应向左进行。

此时I2是氧化剂，AsO3－4是氧化产物，负极上是AsO3－3失去电子，C项错误，D项正确。

二、非选择题11．(2016·江西临川一中月考)(1)观察如图四个装置，回答下列问题：①装置a和b中铝电极上的电极反应式分别为__2H＋＋2e－===H2↑__、__Al－3e－＋4OH －===AlO－＋2H2O__。

②装置c中产生气泡的电极为__铁__电极(填“铁”或“铜”)，装置d中铜2电极上的电极反应式为__O2＋2H2O＋4e－===4OH－__(2)观察如图两装置，图甲装置中铜电极上产生大量的无色气泡，图乙装置中铜电极上无气体产生，而铬电极上产生大量的有色气体。

根据上述现象试推测金属铬具有的两种重要化学性质为__金属铬的活动性比铜的强且能和稀硫酸反应生成H2__、__金属铬易在稀硝酸中发生钝化__。

[解析](1)在稀硫酸中，镁比铝活泼，铝电极作正极，正极的反应式为2H＋＋2e－===H2↑。

在NaOH溶液中，铝可与NaOH溶液反应，而镁不能与NaOH溶液反应，铝电极作负极，负极的反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO－2＋2H2O。

在浓硝酸中，铁发生钝化，铁电极作正极，正极上发生NO－3的还原反应，产生气泡。

装置d相当于金属铁发生吸氧腐蚀，铜电极作正极，正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。

(2)由图甲可知还原性：Cr>Cu，但在稀硝酸中却出现了反常，结合稀硝酸的氧化性，不难推测铬在稀硝酸中发生钝化。