广西高考化学一轮复习考点规范练17原电池化学电源新人教版

( 时间 :45 分钟满分:100分)
一、选择题 ( 此题共 8 小题 , 每题 6 分, 共 48 分。

每题只有一个选项切合题目要求)
1.电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量 , 其工作原理以下图 , 此中 NH3被氧化为常有无
毒物质。

以下说法错误的选项是()
-
A. 溶液中 OH向电极 a 挪动
B. 电极 b 上发生复原反响
C.负极的电极反响式为--N2+6H2O
2NH3+6OH-6e
D.理论上反响耗费的NH3与 O2的物质的量之比为 3∶ 4
2.人工光合作用可以借助太阳能 , 用 CO2和 H2O制备化学原料。

科学家用氮化镓资料与铜组装如图所
示的人工光合系统, 成功地实现了以CO2和 H2O合成 CH4, 以下说法错误的选项是()
A.GaN表面发生氧化反响, 有 O2产生
B. 同样条件下 , 生成的 O2和 CH4体积比为 2∶1
C.产生 22.4 L O 2时 , 电解液中H+从右向左迁徙 4 g
D.Cu 表面的电极反响式为CO2+8H++8e-CH4+2H2O
3. 科学家最新开发的一种新原理二次电池的能量密度是现行锂电池的7 倍 , 该电池结构以下图,以下有关说法正确的选项是()
A. 电池放电时 ,Li+向负极挪动
B. 电池放电时 , 正极的电极反响式为2Li +Li O+2e2Li O
+-
222
C.电池充电时 ,Li电极应与外电源的正极相连
D.电池系统内进入二氧化碳和水对电池性能不会产生影响
4. 一种太阳能电池的工作原理以下图, 电解质为铁氰化钾和亚铁氰化钾的混淆溶液, 以下说法不正确的选项是 ()
A.K+移向催化剂 b
B. 催化剂 a 表面发生的化学反响 :[Fe(CN)
6]4--e-[Fe(CN) 6] 3-
63-在催化剂 b 表面被氧化
C.[Fe(CN) ]
D.电解质溶液中的 [Fe(CN) 6] 4-和 [Fe(CN) 6]3- 的浓度基本保持不变
5. 某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池, 放电时电池总反响为Li 1-
CoO+Li C LiCoO+C( x<1) 。

以下对于该电池的说法不正确的选项是()
A. 放电时 ,Li+在电解质中由负极向正极迁徙
B. 放电时x 6-x Li+6
, 负极的电极反响式为 Li C- x e+C
C.充电时 , 若转移 1 mol e - , 石墨 (C 6) 电极将增重7x g
D.充电时2-Li1- x2+
, 阳极的电极反响式为 LiCoO - x e CoO+x Li
6.下边 4种燃料电池的工作原理表示图, 此中正极的反响产物为水的是 ()
7. 某原电池装置以下图, 电池总反响为2Ag+Cl22AgCl 。

以下说法正确的选项是()
A. 正极反响为 AgCl+e-Ag+Cl-
B. 放电时 , 互换膜右边溶液中有大批白色积淀生成
C.若用 NaCl 溶液取代盐酸 , 则电池总反响随之改变
D.当电路中转移 0.01 mol e -时 , 互换膜左边溶液中约减少0.02 mol 离子
CH O 表示。

下8. 一种三室微生物电池污水办理系统原理以以下图所示, 图中有机废水中有机物可用
6105
列有关说法正确的选项是
()
A. 该装置为原电池,b 是原电池的负极
B. 中间室 :Na +移向右室 ,Cl -移向左室 ,a 极区溶液的pH减小
-+
C.b 极反响式为2N-10e +12H N2↑ +6H2O
D.当左室有 4.48 L CO 2( 标准情况下 ) 生成时 , 右室产生 N2的物质的量为 0.8 mol 二、
非选择题 ( 此题共 3 个小题 , 共 52 分 )
9.(12 分 ) 依据右图回答以下问题:
Ⅰ.(1)若烧杯中溶液为稀硫酸, 则察看到的现象是, 负极的电极反响式为。

(2) 若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液 , 则负极为 ( 填“ Mg ”或“ Al ” ), 总反响的化学方程式 为 。

Ⅱ. 中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获取新打破 , 组装出了自呼吸电池及 主动式电堆。

甲醇燃料电池的工作原理以下图。

(1) 该电池工作时 ,b 口通入的物质为 ,c 口通入的物质为 。

(2) 该电池负极的电极反响式为。

(3) 工作一段时间后 , 当 12.8 g 甲醇完整反响生成
CO 2时, 有 N A 个电子转移。

10.(20 分 ) 酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池的结构简图以下图
, 比较两者的异同 , 回答以下问题 :
化合物 Zn(OH) 2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
K sp 近似值
-17
-17
-39
10 10 10
(1) 酸性锌锰干电池的负极反响为。

(2) 碱性锌锰干电池在放电过程中产生
MnOOH,写出正极反响式 : 。

(3) 保持电流为 0.6 A, 电池工作 10 分钟。

理论耗费 Zn
g 。

( 结果保存到小数点后两位 , 已
知 1 mol e - 的电量为 96 500 C)
(4) 用回收分别出的锌皮制作七水合硫酸锌, 需去除少许杂质铁 , 除杂步骤以下 ( 已知当离子浓度小
于 1× 10-5 mol ·L -1 时 , 可以为该离子积淀完整 ):
· L -1; ①加入足量稀硫酸和
溶液将锌皮溶解 , 此时锌离子浓度为 0.1 mol ②调理溶液的 pH 为 到 之间 ( 结果保存到小数点后一位 ), 过滤除掉含铁元素的沉 淀。

11.(20 分 )(1) 甲醇是重要的可重生燃料。

已知在常温常压下 :
2CHOH(l)+3O
(g) 2CO(g)+4H
2
O(g)
3
2
H =-1 275.6 kJ · mol -1
·mol
-1
2CO(g)+O 2(g)
2CO(g)
=-566.0 kJ
H
· mol -1
H 2O(g)H 2O(l) H =-44.0 kJ
则甲醇不完整焚烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为。

(2) 氧化复原反响与生产、生活、科技亲密有关。

请回答以下问题
:
①银制器皿日久表面变黑是因为表面生成了
Ag S 的缘由 , 该现象属于
腐化。

假如加入
2
必定浓度硝酸将发生反响 :3Ag 2 S+8HNO 3
6AgNO 3+3S ↓ +2NO ↑ +4H 2O,同时 Ag 与硝酸反响生成
AgNO 、 NO 、 H O,当生成标准情况下
22.4 mL 的气体时 , 参加反响的 HNO 的物质的量
3
2
3
为 。

,H +的移
②在如图甲所示的原电池装置中 , 负极的电极反响为
动方向为 ( 填“从右向左”或“从左向右” ); 电池总反响式
为
, 当电路中转移 0.1 mol e - 时 , 互换膜左边溶液中离子减少的物质的量
为 。

甲
③电解 NO制备 NH4NO3原理如图乙所示 , 接电源正极的电极为 ( 填“ X”或“ Y” ),X 电极反响式为 ,为使电解产物完整转变为NH4NO3, 需要增补的物质 A 的化学式为。

乙
考点规范练17原电池化学电源
1.D电极a上NH3发生氧化反响生成N2, 则电极 a 为负极 , 电极 b 为正极 , 原电池中 , 阴离子向负极
挪动 , 故 A项正确 ; 电极 b 为正极 , 正极上发生复原反响 ,B 项正确 ; 负极上 NH 失电子生成 N 和 HO,
322
电极反响式为--N +6H O,C 项正确 ; 由电池反响 4NH+3O2N +6HO可知 , 理论上反2NH+6OH-6e
3223222
应耗费的 NH与 O 的物质的量之比为4∶ 3,D 项错误。

32
2.C 依据题给装置图中电子的流向可确立GaN电极为负极 , 发生反响 :4H 2O-8e-8H+ +2O↑ ,GaN 表
面发生氧化反响2+-42
,A 项正确 ;Cu 电极的电极反响式为 CO+8H +8e CH+2H O,依据得失电子守恒知 ,同样条件下生成O2和 CH4的体积比为2∶ 1,B 、 D 项正确 ; 没有给出气体所处的状态, 不可以用标准情况下的气体摩尔体积进行计算, 且电解液中 H+从左向右迁徙 ,C 项错误。

3.B 原电池中 Li +向正极挪动 ,A 项错误 ; 正极得电子 , 故电极反响式为2Li ++Li 2O2+2e-2Li2O,B项正确 ;Li是开朗金属,放电时作负极, 充电时作阴极 , 接外电源的负极,C 项错误 ;CO2或 H2O进入电池
后会直接与 Li 、 Li 2O2或 Li 2O反响 , 故对电池有影响 ,D 项错误。

4.C 由题图可知 , 电子从负极流向正极, 则 a 为负极 ,b为正极。

b 为正极 , 则 K+移向催化剂 b,A 项
正确 ;a 为负极 , 发生氧化反响 , 则催化剂 a 表面发生反响:[Fe(CN) 6] 4- -e -[Fe(CN) 6] 3- ,B 项正确 ;b
63--[Fe(CN)64-,[Fe(CN)63-在催化剂 b 表面被复原 ,C 项上发生复原反响 , 电极反响为 [Fe(CN) ]+e]]
错误 ; 由 B、 C 中的电极反响可知 , 两者以 1∶ 1互相转变 , 电解质溶液中 [Fe(CN)6]3-和[Fe(CN) 6]4-浓
度基本保持不变 ,D 项正确。

x C6 失电子生成Li+和5.C A 项 , 原电池中 , 阳离子移向正极 , 正确 ;B项 , 放电时负极发生氧化反响,Li
66
电极反响式为6+-
Li
x 6-
, 生成 molLi
x 6
C, 正确;C 项, 充电时 ,C C +x Li+x e C , 每转移 1mole C, 增重
m=·7x=7g,错误;D项,充电时,阳极发生氧化反响,LiCoO 2失电子生成 Li 1- x CoO2和 Li +, 正确。

6.C A 项 , 通入空气的电极作正极 , 正极反响式 :O2+4e-2O2- , 不切合题意 ;B 项 , 通入氧气的一极作
--
正极 , 电解质溶液是碱性溶液 , 正极反响式 :O2+2H2O+4e4OH, 不切合题意 ;C 项 , 通入空气的一极作
正极 , 电解质传达 H+, 正极反响式 :O 2+4H++4e-2HO,切合题意 ;D 项 , 通入氧气的一极作正极, 依照电池内部传达 C, 正极反响式 :O2+2CO+4e-2C, 不切合题意。

7.D A 项 ,Pt为正极发生复原反响:Cl 2+2e-2Cl - , 错误 ;B 项 , 放电时 , 左边的电极反响式Ag+Cl --e -
AgCl ↓ , 有大批白色积淀生成, 错误 ;C 项 , 因为 H+、Na+均不参加电极反响 , 则用 NaCl 溶液取代盐酸, 电池总反响不变 , 错误 ;D 项 , 当电路中转移0.01mole -时 , 左边产生0.01molAg +与 Cl -联合为 AgCl 积淀 , 右边产生 0.01molCl - , 为保持溶液的电中性, 左边约有 0.01molH +经过阳离子互换膜转移到右
侧, 故左边溶液中约减少 0.02mol离子 , 正确。

8.B 依据图示信息 , 装置左边碳元素化合价高升
-, 所以 a 为负极 ,b 为正极 ,A 错误 ; 阳离子向正极移
动, 阴离子向负极挪动 ,a 极反响式为 C H O-24e+7HO6CO↑ +24H, 溶液的 pH 减小 ,B 正确 ;b 极
610522+
反响式为 2N+10e- +12H+N2↑ +6H2O,C 错误 ; 当左室有 4.48LCO2( 标准情况下 ) 生成时 , 转移
0.8mole - , 依据得失电子守恒, 右室产生 N2的物质的量为mol=0.08mol,D 错误。

9. 答案Ⅰ .(1)Mg渐渐溶解 ,Al 片上有气泡冒出 , 电流计指针偏转
-2+
Mg-2e Mg
(2)Al2Al+2NaOH+2HO2NaAlO2+3H2↑
Ⅱ.(1)CH 3OH O2或空气
(2)CH 3OH+H2O-6e -CO2↑+6H+
(3)2.4
, 因 Mg的开朗性比 Al 强 , 故 Mg作负极 , 负极上发生反响 Mg-2e-
分析Ⅰ .(1) 若烧杯中溶液为稀硫酸
2+作正极 , 正极上发生反响+-↑ , 故 Al 片上有气泡冒出 ; 电路中产生Mg , 镁片溶解 ;Al2H +2e H
2
电流 , 故电流计指针偏转。

(2)若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液 , 因为 Mg不与 NaOH溶液反响 , 所以 Al 是负极 ,Mg 是正极 , 总
反响为 2Al+2NaOH+2HO 2NaAlO2+3H2↑。

+
挪动方向可知 , 左边为负极 , 右边为正极 , 故 b 口通入 CHOH,c 口通入 O 或空气。

负极反
Ⅱ.由 H
3
2
3
2
-
2
+
2
电
应式为 CHOH+HO-6e
CO ↑
+6H 。

当 12.8g 甲醇 ( 即 0.4mol) 完整反响生成 CO 时 , 转移 2.4mol
子, 即转移 2.4 N A 个电子。

10. 答案 (1)Zn-2e - Zn 2+
-
-
(2)MnO 2+H 2O+e MnOOH+OH (3)0.12 (4)H 2O 2 2.7 6
分析 (1) 酸性锌锰干电池的负极是锌 , 正极为石墨棒 , 电解质为二氧化锰和氯化铵 , 负极发生氧化反
应, 电极反响式为 Zn-2e - Zn 2+。

-
-
(2) 在反响中锌元素化合价高升
Zn(OH)2; 锰元
, 被氧化 ,Zn 为负极 , 电极反响式为 Zn+2OH-2e
素化合价降低 , 被复原 ,MnO 2 为正极 -
-
, 电极反响式为 MnO 2+H 2O+e MnOOH+OH 。

(3) 保持电流为 0.6A, 电池工作 10 分钟 , 则经过的电量是 0.6A ×600s=360C, 所以经过电子的物 质的量是
mol ≈ 3.73 × 10-3 mol, 锌在反响中失掉 2 个电子 , 则理论上耗费 Zn 的质量是
× 65g ·mol -1 ≈ 0.12g 。

(4)H 2O 2 拥有强氧化性 , 能把 Fe 2+ 氧化为 Fe 3+, 所以加入足量稀硫酸和过氧化氢溶液 , 铁转变为硫
酸铁。

依据 Fe(OH) 3 的溶度积知 , 当铁离子完整积淀时溶液中 c (OH - )=
mol ·L -1 ≈0.5 × 10- 11
mol ·L -1 , 所以加碱调理 pH=2.7 时 Fe 3+ 恰好完整积淀。

锌离子浓度为 0.1mol ·L -1 , 依据氢氧化锌的 溶度积 , 开始积淀时的
c (OH - )=10 -8 mol ·L -1 , 所以 c (H +)=10 -6 mol ·L -1 , 此时 pH=6。

3
2 2 H =-442.8 kJ · mol -1
11. 答案 (1)CH OH(l)+O
(g) CO(g)+2H O(l)
(2) ①化学 0.004 mol ② Ag+Cl - -e -
AgCl
从左向右
2Ag+Cl 2
2AgCl
0.2 mol
+
-
N 2 3
③ Y NO+6H+5e
+HO NH
H
·
mol -1
, ②
分析 (1) 已知 : ① 2CH 3OH(l)+3O 2(g)
2CO(g)+4H 2O(g)
=-1275.6kJ
2 2CO(g) -1 , 2
2
-1
, 则依据
2CO(g)+O (g)
H=-566.0kJ ·mol
③ H O(g)
H O(l)
H=-44.0kJ ·mol
盖斯定律 , 由 ( ① - ② +4×③ ) ÷2 得 CH 3OH(l)+O 2(g) CO(g)+2H 2O(l)
H =-442.8kJ ·
mol -1 。

(2) ①银制器皿日久变黑 , 表面生成了 Ag 2S, 属于化学腐化 ;Ag 、 Ag 2S 分别与硝酸反响的化学方程式
为 6Ag+8HNO 3 6AgNO 3+2NO ↑ +4H 2 O 、 3Ag 2S+8HNO 3 6AgNO 3+3S ↓ +2NO ↑+4H 2O,两个方程式中耗费 HNO 3和生成 NO 的化学计量数之比相等 , n (NO)=0. 0224L ÷22 .4L ·mol -1 =0.001mol, 依据方程式
知, n (HNO 3)=4 n (NO)=4 ×0.001mol=0.004mol 。

②该原电池中 ,Ag 失电子作负极、通入氯气的电极作 正极 - -
+
, 负极反响式为 Ag+Cl -e AgCl; 电解质溶液中 H 向正极 Pt 电极方向挪动 ; 该原电池相当于氯
气和 Ag 反响生成 AgCl, 故电池总反响式为 2Ag+Cl 2
2AgCl; 放电时 , 左边装置中 Ag 失电子和 Cl - 反
+
当电路中转移 0.1mol 电子时
+ +
应生成 AgCl 积淀 , 且溶液中 H 向正极挪动 , , 生成 0.1molAg ,0.1molAg 生成 AgCl 需要 0.1molCl - , 向正极方向挪动 0.1molH +, 所以互换膜左边溶液中离子减少的物质的量 为 0.2mol 。

③依据图告知 , 左边 NO 得电子生成 N
, 右边 NO 失电子生成 N
, 最后获取 NHNO, 该
4
3
电解池中失电子的电极为阳极、得电子的电极为阴极
, 所以 X 为阴极、 Y 为阳极 , 阳极接电源正极 ,
所以
+
-
N +H 2O;生成一个 N
获取 5 个电子、生成一
Y 接电源正极 ,X 电极反响式为 NO+6H+5e 个 N 失掉 3 个电子 , 依据转移电子相等知 ,生成 N 的浓度小于生成
N
的浓度 ,要使 N
完
全转变为 NH 4NO 3, 应当加入 NH 3, 所以加入的物质 A 为 NH 3。