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1、 課練19原電池化學(xué)電源狂刷小題夯基礎(chǔ)1.如圖所示裝置,下列說(shuō)法不正確的是()A.在裝置中鋅棒逐漸變細(xì),銅棒無(wú)變化B.在裝置中鋅棒逐漸變細(xì),銅棒逐漸變細(xì)C.裝置實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化D.在裝置中鋅棒均被氧化2.用銅片、銀片設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。下列有關(guān)該原電池的敘述正確的是()A.電子通過(guò)鹽橋從乙燒杯流向甲燒杯B.鹽橋中的電解質(zhì)為KClC.銀片上發(fā)生的電極反應(yīng)是Age=AgD.將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池的總反應(yīng)相同3.微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,某微生物燃料電池的工作原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.b電極發(fā)生還原反應(yīng):4HO24
2、e=2H2OB.電路中有4 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),大約消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L空氣C.維持兩種細(xì)菌存在,該裝置才能持續(xù)將有機(jī)物氧化成CO2并產(chǎn)生電子D.HS在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO eq oal(sup11(2),sdo4(4) 的反應(yīng)是HS4H2O8e=SO eq oal(sup11(2),sdo4(4) 9H4.如圖為氫氧燃料電池原理示意圖,下列敘述不正確的是()A.a電極是負(fù)極B.b電極的電極反應(yīng)式為4OH4e=2H2OO2C.氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源D.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部?jī)?chǔ)藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置5.如圖是鉛蓄電池構(gòu)造示意圖,下列說(shuō)法不正確的是
3、()A.鉛蓄電池是二次電池,充電時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.電池工作時(shí),電子由Pb板通過(guò)導(dǎo)線流向PbO2板C.電池工作時(shí),負(fù)極反應(yīng)為Pb2eSO eq oal(sup11(2),sdo4(4) =PbSO4D.電池工作時(shí),H移向Pb板6.Mg AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.負(fù)極反應(yīng)式為Mg2e=Mg2B.正極反應(yīng)式為Age=AgC.電池放電時(shí)Cl由正極向負(fù)極遷移D.負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg2H2O=Mg(OH)2H27.肼(N2H4)暴露在空氣中容易爆炸,但是以其為燃料的燃料電池是一種理想的電池,具有容量大、能量轉(zhuǎn)化率高、產(chǎn)物無(wú)污染等特點(diǎn),其工作原理如圖所示,
4、下列敘述正確的是()A.電池工作時(shí),正極附近的pH降低B.當(dāng)消耗1 mol O2時(shí),有2 mol Na由甲槽向乙槽遷移C.負(fù)極反應(yīng)式為4OHN2H44e=N24H2OD.若去掉陽(yáng)離子交換膜,電池也能正常工作8.2021廣東卷火星大氣中含有大量CO2,一種有CO2參加反應(yīng)的新型全固態(tài)電池有望為火星探測(cè)器供電。該電池以金屬鈉為負(fù)極,碳納米管為正極,放電時(shí)()A.負(fù)極上發(fā)生還原反應(yīng)B. CO2在正極上得電子C.陽(yáng)離子由正極移向負(fù)極D. 將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能9.2021河北卷KO2電池結(jié)構(gòu)如圖,a和b為兩個(gè)電極,其中之一為單質(zhì)鉀片。關(guān)于該電池,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.隔膜允許K通過(guò),不允許O2通過(guò)B.放
5、電時(shí),電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極;充電時(shí),b電極為陽(yáng)極C.產(chǎn)生1 Ah電量時(shí),生成KO2的質(zhì)量與消耗O2的質(zhì)量比值約為2.22D.用此電池為鉛酸蓄電池充電,消耗3.9 g鉀時(shí),鉛酸蓄電池消耗0.9 g水10.2021湖南卷鋅/溴液流電池是一種先進(jìn)的水溶液電解質(zhì)電池,廣泛應(yīng)用于再生能源儲(chǔ)能和智能電網(wǎng)的備用電源等。三單體串聯(lián)鋅/溴液流電池工作原理如圖所示:下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.放電時(shí),N極為正極B.放電時(shí),左側(cè)貯液器中ZnBr2的濃度不斷減小C.充電時(shí),M極的電極反應(yīng)式為Zn22e=ZnD.隔膜允許陽(yáng)離子通過(guò),也允許陰離子通過(guò)11.2021山東卷以KOH溶液為離子導(dǎo)體,分別組成CH3OHO2、
6、N2H4O2、(CH3)2NNH2O2清潔燃料電池,下列說(shuō)法正確的是()A.放電過(guò)程中,K均向負(fù)極移動(dòng)B.放電過(guò)程中,KOH物質(zhì)的量均減小C.消耗等質(zhì)量燃料,(CH3)2NNH2O2燃料電池的理論放電量最大D.消耗1 mol O2時(shí),理論上N2H4O2燃料電池氣體產(chǎn)物的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2 L12.2020全國(guó)卷科學(xué)家近年發(fā)明了一種新型ZnCO2水介質(zhì)電池。電池示意圖如下,電極為金屬鋅和選擇性催化材料。放電時(shí),溫室氣體CO2被轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)氫物質(zhì)甲酸等,為解決環(huán)境和能源問(wèn)題提供了一種新途徑。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為Zn2e4OH=Zn(OH) eq oal(sup11(2),
7、sdo4(4) B.放電時(shí),1 mol CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2 molC.充電時(shí),電池總反應(yīng)為2Zn(OH) eq oal(sup11(2),sdo4(4) =2ZnO24OH2H2OD.充電時(shí),正極溶液中OH濃度升高13.2020全國(guó)卷一種高性能的堿性硼化釩(VB2)空氣電池如圖所示,其中在VB2電極發(fā)生反應(yīng):VB216OH11e=VO eq oal(sup11(3),sdo4(4) 2B(OH) eq oal(sup11(),sdo4(4) 4H2O該電池工作時(shí),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.負(fù)載通過(guò)0.04 mol電子時(shí),有0.224 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)O2參與反應(yīng)B.正極區(qū)溶液
8、的pH降低、負(fù)極區(qū)溶液的pH升高C.電池總反應(yīng)為4VB211O220OH6H2O=8B(OH) eq oal(sup11(),sdo4(4) 4VO eq oal(sup11(3),sdo4(4) D.電流由復(fù)合碳電極經(jīng)負(fù)載、VB2電極、KOH溶液回到復(fù)合碳電極14.2022安徽省皖南八校高三臨門(mén)一卷微生物燃料電池能將污水中的乙二胺(H2NCH2CH2NH2)氧化成環(huán)境友好的物質(zhì),示意圖如圖所示,a、b均為石墨電極。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.a電極的電極反應(yīng)為H2NCH2CH2NH216e4H2O=2CO2N216HB.電池工作時(shí)質(zhì)子通過(guò)交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動(dòng)C.a電極上的電勢(shì)比b電極上的電
9、勢(shì)低D.電池工作時(shí)b電極附近溶液的pH保持不變15.2022四川省成都市第七中三診模擬鋅空氣燃料電池有比能量高、容量大、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),可用作電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電源,電池的電解質(zhì)溶液為 KOH 溶液,放電時(shí)發(fā)生反應(yīng):2ZnO24OH2H2O=2Zn(OH)42。下列說(shuō)法正確的是()A.放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為 Zn2e=Zn2B.該隔膜為陽(yáng)離子交換膜,允許K通過(guò)C.充電時(shí),當(dāng) 0.1 mol O2 生成時(shí),流經(jīng)電解質(zhì)溶液的電子個(gè)數(shù)約為 1.2041022D.采用多孔炭可提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積,并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面16.2022寧夏三校高三聯(lián)考我國(guó)某科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種新型能量存儲(chǔ)/轉(zhuǎn)化裝置(如
10、圖所示)。閉合K2、斷開(kāi)K1時(shí),制氫并儲(chǔ)能;斷開(kāi)K2、閉合K1時(shí),供電。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.制氫時(shí),溶液中K向Pt電極移動(dòng)B.供電時(shí),Zn電極附近溶液的pH不變C.供電時(shí),X電極發(fā)生還原反應(yīng)D.制氫時(shí),X電極反應(yīng)式為Ni(OH)2eOH=NiOOHH2O綜合測(cè)評(píng)提能力一、選擇題1.2021廣西桂林、賀州、崇左調(diào)研如圖所示原電池的鹽橋中裝有飽和K2SO4溶液,電池工作一段時(shí)間后,甲燒杯中溶液顏色不斷變淺。下列敘述中正確的是()A.b極是電池的正極B.甲燒杯中K經(jīng)鹽橋流向乙燒杯C.甲燒杯中溶液的pH逐漸減小D.電池的總反應(yīng)離子方程式為MnO eq oal(sup11(),sdo4(4) 5Fe
11、28H=Mn25Fe34H2O2.2022云南新平一中月考可用于電動(dòng)汽車(chē)的鋁空氣燃料電池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液,鋁合金為負(fù)極,空氣電極為正極。下列說(shuō)法正確的是()A.以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時(shí),正極反應(yīng)都為O22H2O4e=4OHB.以NaOH溶液為電解液時(shí),負(fù)極反應(yīng)為Al3OH3e=Al(OH)3C.以NaOH溶液為電解液時(shí),電池在工作過(guò)程中電解液的pH保持不變D.電池工作時(shí),電子通過(guò)外電路從正極流向負(fù)極3.2022陜西榆林第二次質(zhì)檢聯(lián)氨(N2H4)是火箭的燃料,一種用聯(lián)氨制成的燃料電池示意圖如下,下列有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是()A.該電池工作時(shí),電子從負(fù)極經(jīng)
12、電解質(zhì)溶液流向正極B.負(fù)極的反應(yīng)式為N2H44e=N24HC.電池工作一段時(shí)間后,溶液的pH減小D.當(dāng)電路中通過(guò)0.1 mol電子時(shí),負(fù)極上消耗0.56 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)4.2022陜西寶雞中學(xué)月考某傳感器工作原理如圖所示,利用該傳感器可以測(cè)定空氣中NO、CO、NH3、SO2等有害氣體的含量。下列說(shuō)法正確的是()A.傳感器工作中,電子由Pt()極經(jīng)電流計(jì)傳到Pt()極B.若M為熔融KOH,X為NH3,Y為N2,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為2NH36e=N26HC.若M是含O2的固體電解質(zhì),X為NO,則正極的電極反應(yīng)式為O24e=2O2D.若X為CO,M為KOH溶液,則電池總反應(yīng)為2COO2=2CO
13、25.2021北京海淀區(qū)模擬全釩電池以惰性材料作電極,在電解質(zhì)溶液中發(fā)生的原電池反應(yīng)為:VO eq oal(sup11(),sdo4(2) (黃色)V2(紫色)2H=VO2(藍(lán)色)H2OV3(綠色)。下列說(shuō)法不正確的是()A.正極反應(yīng)為VO eq oal(sup11(),sdo4(2) 2He=VO2H2OB.負(fù)極附近的溶液由紫色逐漸變?yōu)榫G色C.反應(yīng)每生成1 mol H2O時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.5 molD.原電池使用過(guò)程中溶液的pH逐漸增大6.2020山東卷微生物脫鹽電池是一種高效、經(jīng)濟(jì)的能源裝置,利用微生物處理有機(jī)廢水獲得電能,同時(shí)可實(shí)現(xiàn)海水淡化?,F(xiàn)以NaCl溶液模擬海水,采用惰性電極
14、,用下圖裝置處理有機(jī)廢水(以含CH3COO的溶液為例)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.負(fù)極反應(yīng)為CH3COO2H2O8e=2CO27HB.隔膜1為陽(yáng)離子交換膜,隔膜2為陰離子交換膜C.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1 mol電子時(shí),模擬海水理論上除鹽58.5 gD.電池工作一段時(shí)間后,正、負(fù)極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為217.2021廣西省南寧市第二次適應(yīng)性測(cè)試DBFC燃料電池的結(jié)構(gòu)如圖,該電池的總反應(yīng)為NaBH44H2O2=NaBO26H2O。下列關(guān)于電池工作時(shí)的相關(guān)分析不正確的是()A.X極為正極,電流經(jīng)X流向外電路B.Y極發(fā)生的還原反應(yīng)為H2O22e=2OHC.X極區(qū)溶液的pH逐漸減小D.每消耗1.0 L 0.5
15、0 mol/L的H2O2電路中轉(zhuǎn)移1.0 mol e二、非選擇題8.由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。裝置現(xiàn)象二價(jià)金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問(wèn)題:(1)裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式是。 (2)裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是。 (3)裝置丙中溶液的pH(填“變大”“變小”或“不變”)。 (4)四種金屬活潑性由強(qiáng)到弱的順序是。 9.(1)鋰錳電池的體積小,性能優(yōu)良,是常用的一次電池。該電池的反應(yīng)原理如圖所示,其中電解質(zhì)LiClO4溶于混合有機(jī)溶劑中,Li通過(guò)電解質(zhì)遷移進(jìn)入MnO2晶格中,生成LiMnO2?;卮鹣铝袉?wèn)題:外電路的電流方向是由(填“a”或“b”,下
16、同)極流向極。電池的正極反應(yīng)式為_(kāi)。(2)微生物燃料電池是一種利用微生物將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置。已知某種甲醇微生物燃料電池中,電解質(zhì)溶液為酸性,示意圖如下:該電池中外電路電子的流動(dòng)方向?yàn)椋ㄌ睢皬腁到B”或“從B到A”)。工作結(jié)束后,B電極室溶液的pH與工作前相比將(填“增大”“減小”或“不變”,溶液體積變化忽略不計(jì))。A電極附近甲醇發(fā)生的電極反應(yīng)為。10.2021山東濟(jì)南萊蕪一中月考科學(xué)家制造出一種使用固體電解質(zhì)的燃料電池,其效率更高,可用于航空航天。圖甲所示裝置中,以稀土金屬材料作惰性電極,在兩極上分別通入CH4和空氣,其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2固體,它在高溫下能傳導(dǎo)正極
17、生成的O2(O24e=2O2)。(1)c電極為極,d電極上的電極反應(yīng)式為。(2)圖乙所示為用惰性電極電解100 mL 0.5 molL1 CuSO4溶液的裝置,a電極上的電極反應(yīng)式為;若a電極產(chǎn)生56 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體,則所得溶液的pH(不考慮溶液體積變化),若要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài),可加入(填序號(hào))。aCuO bCu(OH)2c.CuCO3 dCu2(OH)2CO3(3)用該電池電解KHCO3溶液可使K2CO3溶液再生,其原理如圖丙所示。簡(jiǎn)述再生K2CO3的原理:。課練19原電池化學(xué)電源狂刷小題夯基礎(chǔ)練基礎(chǔ)1BA項(xiàng),在裝置中鋅與氫離子反應(yīng)生成鋅離子和氫氣,鋅棒變細(xì),銅不與氫離子
18、反應(yīng),銅棒沒(méi)有變化。B項(xiàng),在裝置中鋅棒與銅棒通過(guò)導(dǎo)線連接形成了閉合回路,構(gòu)成了原電池,鋅失去電子轉(zhuǎn)化為鋅離子,鋅棒變細(xì),氫離子在銅棒上得電子生成氫氣,銅棒不會(huì)變細(xì)。C項(xiàng),裝置實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化。D項(xiàng),在裝置中,鋅均失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)。故A、C、D均正確,B不正確。2D電子不能通過(guò)電解質(zhì)溶液,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;乙燒杯中的電解質(zhì)溶液為AgNO3溶液,能和KCl反應(yīng)生成AgCl沉淀,則鹽橋中的電解質(zhì)不能是KCl,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;銅片是負(fù)極,銀片是正極,在銀片上發(fā)生的電極反應(yīng)是Age=Ag,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。3B燃料電池中通入空氣(氧氣)的電極為正極,則b電極為正極,發(fā)生還原反應(yīng),再根據(jù)題中信息可知電極反應(yīng)式
19、為4HO24e=2H2O,A正確;電路中有4 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)消耗氧氣的物質(zhì)的量為1 mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為22.4 L,則大約消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣的體積為 eq f(22.4 L,21%) 107 L,B錯(cuò)誤;由題圖可知,SO eq oal(sup11(2),sdo4(4) 在硫酸鹽還原菌作用下可以將有機(jī)物氧化成二氧化碳,自身被還原成HS,HS在硫氧化菌的作用下在負(fù)極失電子轉(zhuǎn)化為硫酸鹽,則維持兩種細(xì)菌存在,就會(huì)持續(xù)把有機(jī)物氧化成CO2并產(chǎn)生電子,C正確;負(fù)極上HS在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO eq oal(sup11(2),sdo4(4) ,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為HS4H2O8e=S
20、O eq oal(sup11(2),sdo4(4) 9H,D正確。4B氫氧燃料電池中,氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng),通入氫氣的a電極為原電池的負(fù)極,A正確;氫氧燃料電池中,通入氧氣的b電極為原電池的正極,正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),根據(jù)題圖可得電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH,B錯(cuò)誤;氫氧燃料電池的產(chǎn)物是水,無(wú)污染,是一種具有廣泛應(yīng)用前景的綠色電源,C正確;氫氣和氧氣可以儲(chǔ)存在電池外部的容器中,D正確。5D6B根據(jù)題意,Mg海水AgCl電池總反應(yīng)式為Mg2AgCl=MgCl22Ag。A項(xiàng),負(fù)極反應(yīng)式為Mg2e=Mg2,正確;B項(xiàng),正極反應(yīng)式為2AgCl2e=2Cl 2Ag,錯(cuò)誤;C項(xiàng),對(duì)原電池
21、來(lái)說(shuō),陰離子由正極移向負(fù)極,正確;D項(xiàng),由于鎂是活潑金屬,則負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg2H2O=Mg(OH)2H2,正確。7C電池工作時(shí),O2在正極發(fā)生還原反應(yīng):O22H2O4e=4OH,由于生成OH,溶液的pH增大,A錯(cuò)誤;當(dāng)消耗1 mol O2時(shí),電路中轉(zhuǎn)移4 mol電子,生成4 mol OH,為保持溶液呈電中性,應(yīng)有4 mol Na由甲槽向乙槽遷移,B錯(cuò)誤;N2H4在負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),則負(fù)極反應(yīng)式為4OHN2H44e=N24H2O,C正確。練高考8B金屬鈉為負(fù)極,負(fù)極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),A錯(cuò)誤;碳納米管為正極,CO2在正極上得電子,發(fā)生還原反應(yīng),B正確;放電時(shí),陽(yáng)離子由負(fù)極移向正極
22、,C錯(cuò)誤;原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,D錯(cuò)誤。9D由題圖可知,b極上O2轉(zhuǎn)化為KO2,則b極為電池正極,a極為電池負(fù)極,K通過(guò)隔膜由a極向b極遷移,為避免O2氧化K電極,O2不能通過(guò)隔膜,A說(shuō)法正確;放電時(shí),電流由正極經(jīng)導(dǎo)線流向負(fù)極,即由b極經(jīng)導(dǎo)線流向a極,充電時(shí),b極接外接電源的正極,b電極為陽(yáng)極,B說(shuō)法正確;產(chǎn)生1 Ah電量時(shí),生成KO2與消耗O2的質(zhì)量比為71322.22,C說(shuō)法正確;消耗3.9 g鉀時(shí),轉(zhuǎn)移0.1 mol e,鉛酸蓄電池消耗0.1 mol H2O,其質(zhì)量為1.8 g,D說(shuō)法錯(cuò)誤。10B在該原電池中,活潑金屬鋅做負(fù)極,則N極為正極,A說(shuō)法正確;放電時(shí),左側(cè)鋅放電產(chǎn)生
23、Zn2,貯液器中ZnBr2濃度不斷增大,B說(shuō)法錯(cuò)誤;充電時(shí),M極為陰極,電極反應(yīng)式為Zn22e=Zn,C說(shuō)法正確;放電時(shí)Br通過(guò)隔膜進(jìn)入溶液中與Zn2結(jié)合,充電時(shí)Zn2通過(guò)隔膜在雙極性碳和塑料電極上沉積,D說(shuō)法正確。11C原電池放電時(shí),陽(yáng)離子向正極移動(dòng),故K均向正極移動(dòng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;CH3OHO2和(CH3)2NNH2O2放電時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳與KOH反應(yīng),KOH的物質(zhì)的量減小,N2H4O2放電時(shí)電池總反應(yīng)式為N2H4O2=N22H2O,放電過(guò)程中溶液中KOH的物質(zhì)的量不變,B項(xiàng)錯(cuò)誤;三種燃料轉(zhuǎn)移電子數(shù)關(guān)系為CH3OH 6e,N2H44e,(CH3)2NNH216e,1 g CH3OH、N2H4、
24、(CH3)2NNH2分別轉(zhuǎn)移 eq f(3,16) mol、 eq f(1,8) mol、 eq f(4,15) mol電子,故消耗等質(zhì)量燃料,(CH3)2NNH2O2燃料電池理論放電量最大,C項(xiàng)正確;根據(jù)N2H4O2放電時(shí)電池總反應(yīng)式:N2H4O2=N22H2O,可知消耗1 mol O2時(shí),理論上氣體產(chǎn)物的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為22.4 L,D項(xiàng)錯(cuò)誤。12DA項(xiàng),放電時(shí)Zn極為負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)式為Zn2e4OH=Zn(OH) eq oal(sup11(2),sdo4(4) ,正確;B項(xiàng),放電時(shí),正極反應(yīng)為CO22e2H=HCOOH,每轉(zhuǎn)化1 mol CO2,轉(zhuǎn)移2 mol電子,正確;C項(xiàng),充電時(shí),
25、陽(yáng)極反應(yīng)式為2H2O4e=4HO2,陰極反應(yīng)式為2Zn(OH) eq oal(sup11(2),sdo4(4) 4e=2Zn8OH,將兩極電極反應(yīng)式相加得總反應(yīng),正確;D項(xiàng),充電時(shí),正極氫氧根離子放電生成O2,溶液中OH濃度降低,錯(cuò)誤。13B由題給信息知VB2電極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),則VB2電極為負(fù)極,復(fù)合碳電極為正極,正極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:O24e2H2O=4OH,電池總反應(yīng)方程式為:4VB211O220OH6H2O=8B(OH) eq oal(sup11(),sdo4(4) 4VO eq oal(sup11(3),sdo4(4) 。由上述分析知,正極的電極反應(yīng)式為O24e2H
26、2O=4OH,則電路中通過(guò)0.04 mol e時(shí),正極有0.01 mol O2參加反應(yīng),其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.224 L,A項(xiàng)正確;由正、負(fù)極的電極反應(yīng)式可知,該電池工作時(shí),負(fù)極區(qū)溶液的pH降低,正極區(qū)溶液的pH升高,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由上述分析知,該電池的總反應(yīng)方程式為4VB211O220OH6H2O=8B(OH) eq oal(sup11(),sdo4(4) 4VO eq oal(sup11(3),sdo4(4) ,C項(xiàng)正確;電流與電子的流動(dòng)方向相反,電流從正極出發(fā),沿負(fù)載流向負(fù)極,再經(jīng)過(guò)溶液最終回到正極,D項(xiàng)正確。練模擬14D根據(jù)原電池裝置圖分析,H2N(CH2)2NH2在a電極上失電子發(fā)生
27、氧化反應(yīng),生成氮?dú)?、二氧化碳和水,則a為負(fù)極,電極反應(yīng)式為H2N(CH2)2NH24H2O16e=2CO2N216H,氧氣在正極b上得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:O24e4H=2H2O,據(jù)此分析解答。H2N(CH2)2NH2在負(fù)極a上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),生成氮?dú)?、二氧化碳和水,電極反應(yīng)式為H2NCH2CH2NH216e4H2O=2CO2N216H,A選項(xiàng)正確;原電池中,陽(yáng)離子向正極移動(dòng),陰離子向負(fù)極移動(dòng),因此,電池工作時(shí)質(zhì)子(H)通過(guò)質(zhì)子交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動(dòng),B選項(xiàng)正確;由上述分析可知,a電極為負(fù)極,b電極為正極,故a電極上的電勢(shì)比b電極上的電勢(shì)低,C選項(xiàng)正確;電池工作時(shí),氧氣在正極
28、b上得電子發(fā)生還原反應(yīng),發(fā)生的電極反應(yīng)式為O24e4H=2H2O,H濃度減小,故b電極附近溶液的pH增大,D選項(xiàng)錯(cuò)誤;故選D。15D由放電時(shí)總反應(yīng)2ZnO24OH2H2O=2Zn(OH)42和裝置圖可知,金屬Zn為負(fù)極,放電時(shí)發(fā)生反應(yīng):Zn4OH2e=Zn(OH)42,多孔碳為正極發(fā)生反應(yīng):O24e2H2O=4OH,充電時(shí)總反應(yīng)為2Zn(OH)42=2ZnO24OH2H2O,金屬Zn為陰極,多孔碳為陽(yáng)極,以此分析。放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為Zn 4OH2e=Zn(OH)42,A項(xiàng)錯(cuò)誤;正極發(fā)生反應(yīng):O24e2H2O=4OH,可知該隔膜為陰離子交換膜,允許OH通過(guò),B項(xiàng)錯(cuò)誤;不論放電還是充電,電子不會(huì)流
29、經(jīng)電解質(zhì)溶液,C項(xiàng)錯(cuò)誤;采用多孔炭可提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積,并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面,D項(xiàng)正確;故選D。16B閉合K2、斷開(kāi)K1時(shí),制氫并儲(chǔ)能,構(gòu)成電解池,Pt電極發(fā)生還原反應(yīng),為陰極,X電極發(fā)生氧化反應(yīng),為陽(yáng)極;斷開(kāi)K2、閉合K1時(shí),構(gòu)成原電池,X電極發(fā)生還原反應(yīng),為正極,Zn電極發(fā)生氧化反應(yīng),為負(fù)極。制氫時(shí),Pt電極為陰極,電子從X電極向Pt電極移動(dòng),溶液中K向Pt電極移動(dòng),A正確,不選;供電時(shí),Zn電極發(fā)生氧化反應(yīng),發(fā)生反應(yīng)Zn2e4OH=ZnO eq oal(sup11(2),sdo4(2) 2H2O,消耗OH,pH減小,B錯(cuò)誤,符合題意;供電時(shí),X電極發(fā)生還原反應(yīng),NiOO
30、H轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,C正確,不選;制氫時(shí),X電極為陽(yáng)極,反應(yīng)式為Ni(OH)2eOH=NiOOHH2O,D正確,不選;故選B。綜合測(cè)評(píng)提能力1D由甲燒杯中溶液顏色不斷變淺,可知KMnO4中Mn元素的化合價(jià)降低,得到電子,F(xiàn)e元素的化合價(jià)升高,失去電子,則b為負(fù)極,a為正極,所以總的電極反應(yīng)式為2KMnO410FeSO48H2SO4=2MnSO45Fe2(SO4)3K2SO48H2O。由于Fe2在b電極失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),所以b極是電池的負(fù)極,A錯(cuò)誤;K向正極移動(dòng),所以K從鹽橋流向甲燒杯,B錯(cuò)誤;甲燒杯中a電極上MnO eq oal(sup11(),sdo4(4) 獲得電子,發(fā)生還原反應(yīng)
31、,Mn元素的化合價(jià)降低,電極反應(yīng)為MnO eq oal(sup11(),sdo4(4) 8H5e=Mn24H2O,所以甲燒杯中溶液的pH逐漸增大,C錯(cuò)誤;由總的電極反應(yīng)式可知,反應(yīng)的離子方程式為MnO eq oal(sup11(),sdo4(4) 5Fe28H=Mn25Fe34H2O,D正確。2A電解質(zhì)溶液顯堿性或中性,該燃料電池的正極反應(yīng)均為O22H2O4e=4OH,A正確;鋁作負(fù)極,鋁失去電子變?yōu)锳l3,在NaOH溶液中反應(yīng)生成AlO eq oal(sup11(),sdo4(2) ,則負(fù)極反應(yīng)為Al4OH3e=AlO eq oal(sup11(),sdo4(2) 2H2O,B錯(cuò)誤;該電池在
32、堿性條件下消耗了OH,生成H2O,總反應(yīng)式為4Al3O24OH=4AlO eq oal(sup11(),sdo4(2) 2H2O,溶液pH降低,C錯(cuò)誤;電池工作時(shí),電子從負(fù)極流出經(jīng)過(guò)外電路流到正極,D錯(cuò)誤。3C電池工作時(shí),電子從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極,不進(jìn)入電解質(zhì)溶液,A錯(cuò)誤;N2H4在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)生成N2,電解質(zhì)溶液是KOH溶液,則電極反應(yīng)式為N2H44OH4e=N24H2O,B錯(cuò)誤;正極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH,綜合兩電極反應(yīng)式可得燃料電池總反應(yīng)式為N2H4O2=N22H2O,反應(yīng)生成H2O,c(KOH)逐漸減小,溶液的pH減小,C正確;O2參與正極反應(yīng),電路中通過(guò)0.1 mol
33、電子時(shí),正極上消耗0.025 mol O2,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.025 mol22.4 Lmol10.56 L,D錯(cuò)誤。4CO2通入Pt()極,發(fā)生還原反應(yīng),則Pt()是正極,Pt()是負(fù)極,故電子由Pt()極經(jīng)電流計(jì)傳到Pt()極,A錯(cuò)誤;X為NH3,Y為N2,M為熔融KOH,則負(fù)極反應(yīng)為2NH36OH6e=N26H2O,B錯(cuò)誤;M是含O2的固體電解質(zhì),則正極的電極反應(yīng)式為O24e=2O2,C正確;X為CO,M為KOH溶液,則電池總反應(yīng)為2COO24KOH=2K2CO32H2O,D錯(cuò)誤。5C由電池總反應(yīng)VO eq oal(sup11(),sdo4(2) (黃色)V2(紫色)2H=VO2(
34、藍(lán)色)H2OV3(綠色)可得,VO eq oal(sup11(),sdo4(2) 為正極的活性物質(zhì),V2為負(fù)極的活性物質(zhì),所以左室為正極室,右室為負(fù)極室。正極反應(yīng)為VO eq oal(sup11(),sdo4(2) 2He=VO2H2O,A項(xiàng)正確;負(fù)極反應(yīng)為V2e=V3,所以負(fù)極附近溶液的顏色由紫色逐漸變?yōu)榫G色,B項(xiàng)正確;由電極反應(yīng)VO eq oal(sup11(),sdo4(2) 2He=VO2H2O可知,反應(yīng)每生成1 mol H2O時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1 mol,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由原電池總反應(yīng)可知,反應(yīng)過(guò)程中H被不斷消耗,所以溶液的pH逐漸增大,D項(xiàng)正確。6B結(jié)合圖示可知放電時(shí)的電極反應(yīng)如下:
35、電極名稱電極反應(yīng)負(fù)極(a極)CH3COO2H2O8e=2CO27H正極(b極)2H2e=H2根據(jù)上述分析可知,A項(xiàng)正確;該電池工作時(shí),Cl向a極移動(dòng),Na向b極移動(dòng),即隔膜1為陰離子交換膜,隔膜2為陽(yáng)離子交換膜,B項(xiàng)錯(cuò)誤;電路中轉(zhuǎn)移1 mol電子時(shí),向a極和b極分別移動(dòng)1 mol Cl和1 mol Na,則模擬海水理論上可除鹽58.5 g,C項(xiàng)正確;電池工作時(shí)負(fù)極產(chǎn)生CO2,正極產(chǎn)生H2,結(jié)合正、負(fù)極的電極反應(yīng)知,一段時(shí)間后,正極和負(fù)極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為21,D項(xiàng)正確。7A由工作原理裝置圖可知,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為BH eq oal(sup11(),sdo4(4) 8OH8e=BO eq oal(sup11(),sdo4(2) 6H2O,正極H2O2發(fā)生還原反應(yīng),得到電子被還原生成OH,電極反應(yīng)式為H2O22e=2OH。由圖知X極為負(fù)極,電子經(jīng)X流向外電路流入Y,A錯(cuò)誤;Y極為正極,H2O2發(fā)生還原反應(yīng):H2O22e=2OH,B正確;X極發(fā)生氧化反應(yīng):BH eq oal(sup11(),sdo4(4) 8OH8e=BO eq oal(sup11(),sdo4(2) 6H2O,故X極區(qū)溶液的pH逐漸減小,C正確;由電極反應(yīng)式H2O22e=2OH知,每消耗1.0 L 0.50 mol/
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