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2022屆高三化學(xué)一輪高考復(fù)習(xí)??碱}型:67原電池原理綜合題注意事項(xiàng):1.答題前填寫好自己的姓名、班級(jí)、考號(hào)等信息2.請(qǐng)將答案正確填寫在答題卡上一、單選題(共15題)1.關(guān)于各實(shí)驗(yàn)將出現(xiàn)的現(xiàn)象,下列描述錯(cuò)誤的是A.把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中,銅片表面將會(huì)出現(xiàn)氣泡B.用導(dǎo)線連接鋅片和銅片,插入溶液中,銅片質(zhì)量將增加C.把銅片插入三氯化鐵溶液中,在銅片表面將出現(xiàn)一層鐵D.Ag和Cu分別作為兩電極,用導(dǎo)線連接插入溶液中,銅將溶解,溶液變成藍(lán)色2.如圖是某化學(xué)課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的用化學(xué)電源使LED燈發(fā)光的裝置。下列有關(guān)該裝置的說法正確的是A.銅為負(fù)極,其附近的溶液變藍(lán),溶液中有Cu2+產(chǎn)生B.如果將稀硫酸換成檸檬汁,LED燈將不會(huì)發(fā)光C.如果將鋅片換成鐵片,電路中的電流方向?qū)l(fā)生改變D.其能量轉(zhuǎn)化的形式主要是化學(xué)能→電能→光能3.電化學(xué)氣敏傳感器可用于監(jiān)測環(huán)境中NH3的含量,其工作原理示意圖如下。下列說法不正確的是A.O2在電極b上發(fā)生還原反應(yīng)B.溶液中OH向電極a移動(dòng)C.反應(yīng)消耗的NH3與O2的物質(zhì)的量之比為4:5D.負(fù)極的電極反應(yīng)式為2NH36e+6OH=N2+6H2O4.“碳呼吸”電池原理如圖所示,電解質(zhì)溶液為含的鹽溶液,電池總反應(yīng)為,下列有關(guān)說法正確的是A.Al作正極B.內(nèi)電路中向負(fù)極遷移C.該裝置將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能D.每生成,需要消耗的5.被稱之為“軟電池”的紙質(zhì)電池,采用一個(gè)薄層紙片作為傳導(dǎo)體,在其一邊鍍鋅,而在其另一邊鍍二氧化錳。在紙內(nèi)的離子“流過”水和氧化鋅組成的電解液。電池總反應(yīng)為:Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH。下列說法正確的是A.該電池的正極為鋅B.該電池反應(yīng)中二氧化錳起催化劑作用C.當(dāng)0.lmolZn完全溶解時(shí),流經(jīng)電解液的電子個(gè)數(shù)為1.204×l023D.電池正極反應(yīng)式為:2MnO2+2e+2H2O=2MnOOH+2OH6.原電池的電極名稱不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān),也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。室溫下,下列關(guān)于各裝置的說法正確的是A.①②中作負(fù)極,③④中作負(fù)極B.②中作正極,電極反應(yīng)式為C.③中作負(fù)極,電極反應(yīng)式為D.④中作正極,電極反應(yīng)式為7.已知在同一電池中,正極電勢高于負(fù)極電勢。標(biāo)準(zhǔn)電極常用于測定其它電極的電勢,測知電極的電勢高于電極的電勢。以下說法正確的是A.溶液可用代替B.微孔瓷片起到阻隔離子通過的作用C.電極反應(yīng)為D.若把體系換作體系,電壓表的示數(shù)變大8.下列實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、方案設(shè)計(jì)、說明和解釋都正確的是實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)說明與解釋A量取9.8mL18.4mol/L濃硫酸用于配制一定物質(zhì)的量濃度的稀硫酸用10mL量筒量取9.8mL濃硫酸,將其倒入盛有一定量水的小燒杯中,再用蒸餾水洗滌量筒2~3次。并將洗滌液也轉(zhuǎn)移到小燒懷中備用提高實(shí)驗(yàn)的精確度,防止?jié)饬蛩釟埩粼诹客?,使所配溶液濃度偏小B驗(yàn)證蛋白質(zhì)溶液變性會(huì)失去生理活性向盛有雞蛋清溶液的試管中加入幾滴飽和硫酸銨溶液;如有沉淀生成,再往試管中加少量水蛋白質(zhì)在硫酸銨作用下發(fā)生變性。溶解度降低而析出,并失去生理活性,加水不再溶解C檢驗(yàn)蔗糖水解產(chǎn)物中是否含葡萄糖取少量蔗糖溶液并加35滴稀硫酸;將混合液煮沸幾分鐘,冷卻;再向冷卻的溶液中加入銀氨溶液,水浴加熱如水浴加熱后產(chǎn)生銀鏡,說明蔗糖水解有葡萄糖生成:反之則無D探究影響Al在原電池中作正極或負(fù)極的因素將Al、Mg,Al、Cu,Al、Mg三組電極分別用導(dǎo)線連接并各串聯(lián)一電流表,前兩組電極插入稀硫酸中,最后一組插入氫氧化鈉溶液中;觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)Al作正極或負(fù)極,既與另一電極材料活潑性有關(guān),還與電解質(zhì)溶液有關(guān)A.A B.B C.C D.D9.如圖所示是和形成的原電池,某實(shí)驗(yàn)興趣小組做完實(shí)驗(yàn)后,在讀書卡上的記錄如下。則卡片上的描述合理的是,實(shí)驗(yàn)后的記錄:①為正極,為負(fù)極②極上有氣泡產(chǎn)生,發(fā)生還原反應(yīng)③向極移動(dòng)④若有0.5電子流經(jīng)導(dǎo)線,則可產(chǎn)生0.25氣體⑤電子的流向是:⑥正極反應(yīng)式:,發(fā)生氧化反應(yīng)A.①②④ B.②④ C.②③④ D.③④⑤10.根據(jù)工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法,可以用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。下列說法錯(cuò)誤的是A.該電解槽的陽極反應(yīng)式為2H2O4e=4H++O2↑B.制得的氫氧化鉀溶液從出口D導(dǎo)出C.通電開始后,陰極附近溶液pH增大D.若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池,則電池正極的電極反應(yīng)式為O2+2H2O4e=4OH11.隨著各地“限牌”政策的推出,電動(dòng)汽車成為汽車界的“新寵”。某全電動(dòng)汽車使用的是鈷酸鋰()電池,其工作原理如圖所示。其中A極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料(碳作金屬鋰的載體),電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)的高分子材料,隔膜只允許特定的離子通過,電池反應(yīng)式為。下列說法中不正確的是A.該隔膜只允許通過,放電時(shí)從左邊流向右邊B.放電時(shí),正極鋰元素的化合價(jià)未發(fā)生改變C.B極放電時(shí)的電極反應(yīng)式為D.廢舊鈷酸鋰()電池進(jìn)行“放電處理”,讓進(jìn)入石墨中而有利于回收12.高密度儲(chǔ)能電池鋅溴電池如圖所示,放電時(shí)總反應(yīng)為Zn+Br2=ZnBr2。下列說法錯(cuò)誤的是A.放電時(shí),電極M為正極B.放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2+C.充電時(shí),ZnBr2溶液的濃度增大D.充電時(shí),每轉(zhuǎn)移2mole,理論上有1molZn2+通過離子交換膜從左向右擴(kuò)散13.一種太陽能儲(chǔ)能電池的工作原理如圖所示,已知鋰離子電池的總反應(yīng):Li1xNiO2+xLiC6LiNiO2+xC6,下列說法錯(cuò)誤的是A.該鋰離子電池為二次電池B.該鋰離子電池充電時(shí),n型半導(dǎo)體作電源正極C.該鋰離子電池放電時(shí),Li+從a極移向b極D.該鋰離子電池放電時(shí),b極上發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為Li1xNiO2+xe+xLi+=LiNiO214.在氧化還原反應(yīng)中,氧化過程和還原過程是同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)半反應(yīng)。已知:①半反應(yīng)式:②五種物質(zhì):、、、、KI③(未配平)下列判斷正確的是A.①中半反應(yīng)式發(fā)生的是還原反應(yīng)B.②中五種物質(zhì)中能使①順利發(fā)生的物質(zhì)為C.是反應(yīng)③的一個(gè)半反應(yīng)D.幾種物質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)?5.如圖裝置是酒精檢測儀工作原理示意圖。其工作原理與酸性燃料電池相似。下列說法不正確的是A.右側(cè)電極表面化合價(jià)降低,發(fā)生還原反應(yīng)B.裝置中從右側(cè)通過質(zhì)子交換膜向左側(cè)移動(dòng)C.電流由所在的鉑電極經(jīng)外電路流向另一電極D.該電池的總反應(yīng)式為:二、填空題(共7題)16.氮及其化合物在化肥、醫(yī)藥、材料和國防工業(yè)中具有廣泛應(yīng)用?;卮鹣铝袉栴}:(1)氮元素在周期表中的位置為_______,N2的電子式為_______。(2)自上個(gè)世紀(jì)德國建立了第一套合成氨裝置,合成氨工業(yè)為解決人類的溫飽問題作出了極大貢獻(xiàn)。寫出實(shí)驗(yàn)室制備氨氣的方程式_______。(3)有人設(shè)想尋求合適的催化劑和電極材料,以、為電極反應(yīng)物,以為電解質(zhì)溶液制造出一種既能提供電能,又能實(shí)現(xiàn)氮固定的新型燃料電池,如圖所示。①a電極是該電池的_______(填正極或者負(fù)極);該電池正極的電極反應(yīng)式是_______。②該電池在工作過程中的濃度將不斷_______(填增大或減小),假設(shè)放電過程中電解質(zhì)溶液的體積不變,當(dāng)溶液中的物質(zhì)的量改變時(shí),理論上電池能為外電路提供___mol電子。17.如圖所示,C、D、E、F都是惰性電極,A、B為電源。將電源接通后,向乙中滴人酚酞溶液,在F極附近顯紅色,D質(zhì)量增加。(1)AB作為電源,可以利用多種原電池來提供電能,興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)如下電源:①小紅同學(xué)設(shè)計(jì)利用反應(yīng)“Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+”制成化學(xué)電池來提供電能,該電池的負(fù)極材料是____,電解質(zhì)溶液是____。②小秦同學(xué)設(shè)計(jì)將鋁片和銅片用導(dǎo)線相連,一組插人濃硝酸中,一組插人燒堿溶液中,分別形成了原電池,在這兩個(gè)原電池中,負(fù)極分別為___(填字母)。A.鋁片、銅片B.銅片、鋁片C.鋁片、鋁片D.銅片、銅片③小明同學(xué)利用CO、氧氣燃料電池作電源,電解質(zhì)為KOH溶液,A電極上的反應(yīng)式為___,工作一段時(shí)間后溶液的pH___(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)若甲中裝有足量的硫酸銅溶液,工作一段時(shí)間后,停止通電,欲使溶液恢復(fù)到起始狀態(tài),可向溶液中加入____(填字母)。A.CuB.Cu2(OH)2CO3C.Cu(OH)2D.CuCO3(3)通電后乙中發(fā)生的總反應(yīng)方程式為____。(4)欲用丙裝置給銅鍍銀,則金屬銀應(yīng)為___(填“G”或“H”)極,反應(yīng)一段時(shí)間后(用CO、氧氣燃料電池作電源)銅制品質(zhì)量增加43.2g,理論上消耗氧氣的質(zhì)量為____g。18.Ⅰ.燃料電池由于其較高的能量密度而備受關(guān)注,其工作原理如圖所示:電池工作時(shí),A極區(qū)NaOH濃度不變,則離子交換膜為___________(填"陽離子交換膜"或"陰離子交換膜");電極B的電極反應(yīng)式為___________;電池工作時(shí)參加反應(yīng)的=___________(整數(shù)比)。Ⅱ.電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法:保持污水的pH在5.0~6.0,通過電解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉積下來,具有凈化水的作用。陰極產(chǎn)生的氣泡把污水中懸浮物帶到水面形成浮渣層,棄去浮渣層,即起到了浮選凈化的作用。某科研小組用電浮選凝聚法處理污水,設(shè)計(jì)的裝置示意圖如圖所示。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)若污水中離子濃度較小,導(dǎo)電能力較差,產(chǎn)生氣泡速率緩慢,無法使懸浮物形成浮渣。此時(shí),應(yīng)向污水中加入適量的___________(填選項(xiàng)字母)。a.H2SO4b.CH3CH2OHc.Na2SO4d.NaOH(2)電解過程中,電解池陽極發(fā)生了兩個(gè)電極反應(yīng),其中一個(gè)為2H2O4e=O2↑+4H+,則另一個(gè)電極反應(yīng)式為___________。(3)熔融鹽燃料電池以熔融碳酸鹽為電解質(zhì),CH4為燃料,空氣為氧化劑,惰性材料為電極,正極的電極反應(yīng)式為___________。(4)實(shí)驗(yàn)過程中,若在陰極產(chǎn)生了44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體,則熔融鹽燃料電池消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CH4體積___________L。19.(1)某乙烯熔融鹽燃料電池工作原理如圖所示,則正、負(fù)極的電極反應(yīng)式分別為正極:_______、負(fù)極:_______;從理論上講,為使電解質(zhì)中c(CO)保持不變,進(jìn)入石墨Ⅱ電極上的CO2與石墨Ⅰ電極上生成的CO2的物質(zhì)的量之比是_______;當(dāng)消耗O248g時(shí),則消耗乙烯_______g。(2)如圖為流動(dòng)電池,其電解質(zhì)溶液可在電池外部流動(dòng),調(diào)節(jié)電解質(zhì),可維持電池內(nèi)部電解質(zhì)溶液濃度穩(wěn)定。Cu為該電池的_______極(填“正”或“負(fù)”),Y為_______(填化學(xué)式),PbO2電極反應(yīng)式為_______20.人們應(yīng)用原電池原理制作了多種電池,以滿足不同的需要。請(qǐng)根據(jù)題中提供的信息,填寫空格。(1)溶液常用于腐蝕印刷電路銅板,發(fā)生,若將此反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池,則負(fù)極所用電極材料為(填化學(xué)式):_______;當(dāng)線路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí),則被腐蝕銅的質(zhì)量為:_______g。(2)鋰錳電池的體積小、性能優(yōu)良,是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示,其中電解質(zhì),溶于混合有機(jī)溶劑中,通過電解質(zhì)遷移入晶格中,生成。①外電路的電流方向是由_______極流向_______極(填字母)。②電池正極反應(yīng)式為_______。③是否可用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑?_______(填“是”或“否”),原因是_______。(3)近幾年開發(fā)的甲烷—氧氣燃料電池采用鉑作電極催化劑,用KOH作為電池中的電解液。則通入CH4的電極為_______極(填“正”或“負(fù)”),通入O2的電極反應(yīng)為_______。21.化學(xué)能與電能之間的相互轉(zhuǎn)化與人類的生活實(shí)際密切相關(guān),在生產(chǎn)、生活中有重要的應(yīng)用,同時(shí)也是學(xué)生形成化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的重要組成部分。(1)熔融狀態(tài)下,鈉的單質(zhì)和氯化亞鐵能組成可充電電池,工作原理示如圖所示,反應(yīng)原理為2Na+FeCl2Fe+2NaCl,該電池放電時(shí),正極反應(yīng)式為___________;充電時(shí),___________(寫物質(zhì)名稱)電極接電源的負(fù)極;該電池的電解質(zhì)為___________。(2)某同學(xué)用銅片、石墨作電極電解一定濃度的硫酸銅溶液,工作原理如圖所示,一段時(shí)間停止通電取出電極。若在電解后的溶液中加入0.98g氫氧化銅粉末恰好完全溶解,經(jīng)測定所得溶液與電解前完全相同。請(qǐng)回答下列問題:①Y電極材料是___________,發(fā)生___________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。②電解過程中X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是___________。③如在電解后的溶液中加入足量的小蘇打,充分反應(yīng)后產(chǎn)生氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積是___________。22.如圖所示(乙裝置中X為陽離子交換膜,甲醚的結(jié)構(gòu)簡式為CH3OCH3)根據(jù)要求回答下列相關(guān)問題:(1)寫出負(fù)極的電極反應(yīng):_______。(2)氫氧化鈉主要在_______(填“鐵極”或“石墨極”)區(qū)生成。(3)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì),則粗銅的電極反應(yīng)為:_______、_______。(4)反應(yīng)一段時(shí)間,硫酸銅溶液的濃度將_______(填“增大”、“減小”或“不變”)。(5)若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有2.24L氧氣參加反應(yīng),丙裝置中陰極析出銅的質(zhì)量為_______。(6)若將丙裝置改成在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,用石墨作電極電解體積為2L的CuSO4溶液,寫出電解CuSO4溶液時(shí)的離子反應(yīng)方程式_______;當(dāng)電解適當(dāng)時(shí)間后斷開電源,發(fā)現(xiàn)只需補(bǔ)充22.2g固體Cu2(OH)2CO3即可使電解液恢復(fù)到原濃度與體積,則原CuSO4溶液的濃度是_______mol/L;若將丙設(shè)計(jì)成在鍍件上鍍銅的裝置,該如何改動(dòng),請(qǐng)用簡要的語言敘述:______________。(7)若將乙中的交換膜去掉,發(fā)現(xiàn)只有H2逸出,則試寫出乙池中發(fā)生的總反應(yīng):___。參考答案1.C【詳解】A.銅片、鐵片和稀硫酸構(gòu)成原電池,銅作正極,銅片表面將會(huì)出現(xiàn)氣泡,鐵片質(zhì)量將減輕,A項(xiàng)正確;B.用導(dǎo)線連接鋅片和銅片,插入溶液中,則銅片作正極,在正極上將會(huì)析出金屬銅,銅片質(zhì)量增加,B項(xiàng)正確;C.把銅片插入三氯化鐵溶液中,金屬銅不會(huì)置換出金屬鐵,而是與三氯化鐵發(fā)生反應(yīng)生成氯化銅和氯化亞鐵,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.將Ag和Cu用導(dǎo)線連接插入溶液中,金屬銅作為負(fù)極,將會(huì)出現(xiàn)銅溶解、溶液變成藍(lán)色的現(xiàn)象,D項(xiàng)正確;故選:C。2.D【分析】鋅比銅活潑,稀硫酸作電解質(zhì)溶液時(shí),CuZn形成原電池:鋅為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng);銅為正極,發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣;外電路中電流方向?yàn)镃u→LED燈→Zn,以此解答該題。【詳解】A.CuZn稀硫酸原電池中,Zn為負(fù)極,Cu片為正極,銅片上2H++2e=H2↑,故A錯(cuò)誤;B.檸檬汁呈弱酸性,如果將稀硫酸換成檸檬汁,則與CuZn仍然形成原電池,LED燈將微弱發(fā)光,故B錯(cuò)誤;C.CuZn稀硫酸原電池中,電流方向由Cu片流向Zn片,如果將鋅片換成鐵片,則Fe作負(fù)極,Cu仍為正極,電流方向由Cu片流向Fe片,即電流方向不變,,故C錯(cuò)誤;D.原電池的能量變化為化學(xué)能→電能,LED燈工作時(shí)能量變化為電能→光能,所以電路中能量轉(zhuǎn)化的形式主要是“化學(xué)能→電能→光能”,故D正確;故答案選D。3.C【詳解】A.b電極為正極,氧氣在電極b上得電子,發(fā)生還原反應(yīng),A正確;
B.原電池中陰離子在電解質(zhì)溶液中向負(fù)極移動(dòng),則溶液中OH向電極a移動(dòng),B正確;
C.NH3在負(fù)極失電子得N2,O2在正極得電子氧元素變?yōu)?價(jià),根據(jù)得失電子守恒有4NH3~12e~3O2,則消耗NH3與O2的物質(zhì)的量之比=4:3,C錯(cuò)誤;
D.氨氣在負(fù)極失電子得氮?dú)?,結(jié)合電解質(zhì)溶液為KOH溶液寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式為2NH36e+6OH=N2+6H2O,D正確;
故選C。4.B【分析】根據(jù)電池總反應(yīng)為2A1+6CO2=Al2(C2O4)3分析可知,Al的化合價(jià)升高,被氧化,故Al是負(fù)極,CO2在反應(yīng)中C的化合價(jià)降低,被還原,故通CO2的一極為正極,據(jù)此進(jìn)行解題?!驹斀狻緼.根據(jù)分析可知Al作負(fù)極,A錯(cuò)誤;B.原電池中陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極,故由正極遷移至負(fù)極,B正確;C.原電池裝置是實(shí)現(xiàn)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,C錯(cuò)誤;D.通過反應(yīng)2A1+6CO2=Al2(C2O4)3可知每生成1molAl2(C2O4)3,需要消耗6molCO2,這些二氧化碳在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為:6mol×22.4L/mol=134.4L,但是題干未告知標(biāo)準(zhǔn)狀況下,故無法求算CO2的體積,D錯(cuò)誤;故答案為:B。5.D【詳解】A.Zn失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)為電源負(fù)極,故A錯(cuò);B.MnO2在反應(yīng)中得到電子發(fā)生還原反應(yīng),被還原為MnOOH,故B錯(cuò);C.電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)向流向正極,而不能同通過電解質(zhì)溶液,故C錯(cuò);D.MnO2在反應(yīng)中得到電子發(fā)生還原反應(yīng),被還原為MnOOH,則其電極反應(yīng)式為:極反應(yīng)式為:2MnO2+2e+2H2O=2MnOOH+2OH,故D正確;答案選D。6.B【詳解】①中作負(fù)極,鋁為正極,總反應(yīng)為鎂與稀硫酸反應(yīng),負(fù)極反應(yīng)式:,正極反應(yīng)式:;②中作負(fù)極,鎂為正極,總反應(yīng)為鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng),正極反應(yīng)式為,負(fù)極反應(yīng)式為;③中作負(fù)極,鐵為正極,總反應(yīng)為銅與濃硝酸反應(yīng),負(fù)極反應(yīng)式:,正極反應(yīng)式:④中作負(fù)極,銅為正極,為吸氧腐蝕,正極反應(yīng)式:;負(fù)極反應(yīng)式:;綜上所述B符合題意,故選B。7.D【詳解】A.溶液能導(dǎo)電,而不能導(dǎo)電,則不能用代替溶液,故A錯(cuò)誤;B.原電池工作時(shí),電解質(zhì)溶液中陰、陽離子會(huì)定向移動(dòng),則微孔瓷片能使離子通過,否則不能形成閉合電路,故B錯(cuò)誤;C.電極的電勢高于Cu電極的電勢,電極為正極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:,故C錯(cuò)誤;D.Cu為原電池的負(fù)極,若換成更加活潑的體系,Zn比Cu活潑,更容易失去電子,Zn與Hg的活性差異更大,則電壓表的示數(shù)變大,故D正確;故選D。8.D【詳解】A.量筒量取溶液過程中不需要潤洗和洗滌,故A錯(cuò)誤;B.蛋白質(zhì)變性作用是蛋白質(zhì)受物理或化學(xué)因素的影響,改變其分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的作用。一般認(rèn)為蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)有了改變或遭到破壞,都是變性的結(jié)果。能使蛋白質(zhì)變性的化學(xué)方法有加強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、尿素、丙酮等;能使蛋白質(zhì)變性的物理方法有加熱(高溫)、紫外線及X射線照射、超聲波、劇烈振蕩或攪拌等。硫酸銨溶液不能使蛋白質(zhì)變性,但能夠降低蛋白質(zhì)在水中溶解度,使得蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析而沉淀,加水后蛋白質(zhì)會(huì)再溶解,故B錯(cuò)誤;C.加入銀氨溶液之前需要將溶液堿化,否則銀氨與酸反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗,故C錯(cuò)誤;D.Al和Mg插入稀硫酸中,用導(dǎo)線將其串聯(lián),Al作正極,Al和Cu插入稀硫酸中,用導(dǎo)線將其串聯(lián),Al作負(fù)極,Al和Mg插入氫氧化鈉溶液中,用導(dǎo)線將其串聯(lián),Al作負(fù)極,說明了Al作正極或負(fù)極,既與另一電極材料活潑性有關(guān),還與電解質(zhì)溶液有關(guān),故D正確;答案為D。9.A【分析】Zn和Cu形成的原電池中,Zn比Cu活潑,Zn作負(fù)極,發(fā)生
Zn2e=Zn2+;
Cu電極為正極,發(fā)生2H++2e=H2↑,總電池反應(yīng)Zn+2H+=Zn2++H2↑,電子由負(fù)極流向正極,陰離子向負(fù)極移動(dòng)?!驹斀狻竣俑鶕?jù)分析可知,Zn為負(fù)極,Cu為正極,故①正確;②根據(jù)分析,Cu電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為:2H++2e=H2↑,所以Cu極上有氣泡產(chǎn)生,發(fā)生還原反應(yīng),故②正確;③原電池中,陰離子向負(fù)極移動(dòng),Zn為負(fù)極,則向Zn極移動(dòng),故③錯(cuò)誤;④由2H++2e=H2↑可知,有0.5mol電子流向?qū)Ь€,產(chǎn)生氫氣0.25mol,故④正確;⑤原電池外電路,電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極,電流與電子運(yùn)動(dòng)方向相反,電流由正極流向負(fù)極,Zn為負(fù)極,Cu為正極,則電流的流向是:Cu→Zn,故⑤錯(cuò)誤;⑥根據(jù)分析,負(fù)極反應(yīng)式:Zn2e=Zn2+,發(fā)生氧化反應(yīng),正極反應(yīng)式:2H++2e=H2↑,發(fā)生還原反應(yīng),故⑥錯(cuò)誤;綜上所述①②④正確,故選A。10.D【詳解】A.左邊電極連接電源正極,為電解槽的陽極,其電極反應(yīng)式為↑,A正確;B.右邊電極是電解槽的陰極,陰極上水電離產(chǎn)生的氫離子得到電子變?yōu)闅錃庖莩?,剩余氫氧根離子,溶液中的K+穿過陽離子交換膜進(jìn)入到陰極室與OH結(jié)合生成KOH溶液從出口D導(dǎo)出,B正確;C.根據(jù)B選項(xiàng)分析,通電開始后,陰極生成KOH,使附近溶液pH增大,C正確;D.若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池,則電池正極是O2得到電子發(fā)生還原反應(yīng),故正極的電極反應(yīng)式為:,D錯(cuò)誤;故合理選項(xiàng)是D。11.D【詳解】A.A極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料,放電時(shí)A極為負(fù)極,電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)的高分子材料,隔膜只允許特定的離子通過,所以該隔膜只允許通過,放電時(shí)陽離子移向正極,則從隔膜左邊流向右邊,故A正確;B.放電時(shí),正極鋰元素的化合價(jià)未發(fā)生改變,鈷元素化合價(jià)降低,故B正確;C.放電時(shí)B極為正極,該電極放電時(shí)的電極反應(yīng)式為,故C正確;D.根據(jù)電池反應(yīng)式可知,充電時(shí)讓進(jìn)入石墨中而有利于回收,故D錯(cuò)誤;故答案:D。12.C【詳解】略13.B【詳解】根據(jù)圖示可知該儲(chǔ)能電池左邊為太陽能電池,右邊為鋰離子電池。結(jié)合鋰離子電池總反應(yīng)可知:放電時(shí)a極為負(fù)極,b極為正極;則充電時(shí)a極為陰極,b極為陽極。
A.題圖所示鋰離子電池能實(shí)現(xiàn)充電和放電,為二次電池,A項(xiàng)正確;
B.充電時(shí)a極為陰極,則n型半導(dǎo)體為電源負(fù)極,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.電池放電時(shí),Li+從負(fù)極向正極移動(dòng),即Li+從a極向b極移動(dòng),C項(xiàng)正確;
D.電池放電時(shí),b極為正極,發(fā)生還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式為Li1xNiO2+xe+xLi+===LiNiO2,D項(xiàng)正確。14.B【詳解】A.氧化亞銅失電子,①中半反應(yīng)式發(fā)生的是氧化反應(yīng),故A錯(cuò)誤;B.②中五種物質(zhì)中能使①順利發(fā)生的物質(zhì)是氧化性最強(qiáng)的,故B正確;C.反應(yīng)③是酸性條件下發(fā)生的反應(yīng),故C錯(cuò)誤;D.鐵離子的氧化性強(qiáng)于銅離子,幾種物質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)?,故D錯(cuò)誤;故選B。15.B【分析】該裝置的左側(cè),呼出氣體中的酒精進(jìn)入后發(fā)生氧化反應(yīng),故左側(cè)為負(fù)極;右側(cè)進(jìn)入的O2發(fā)生還原反應(yīng),為正極。質(zhì)子帶正電荷,應(yīng)由負(fù)極移向正極,即由左側(cè)移向右側(cè)?!驹斀狻緼.右側(cè)電極表面化合價(jià)降低,發(fā)生還原反應(yīng)。A正確;B.由分析可知,從左側(cè)通過質(zhì)子交換膜向右側(cè)移動(dòng),B錯(cuò)誤;C.電流由O2所在的正極經(jīng)由外電路移向負(fù)極,C正確;D.該電池的總反應(yīng)式為:,D正確。故本題選B。16.第二周期第VA族2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O正極N2+8H++6e=2減小2.4【詳解】(1)氮元素原子序數(shù)為7,核外電子排布為2、5,位于第二周期VA族,氮?dú)獾碾娮邮綖椋?,故答案為:第二周期第VA族;;(2)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣利用的是熟石灰與氯化銨的混合固體加熱,反應(yīng)方程式為:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,故答案為:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;(3)①該電池的的原理為氮?dú)夂蜌錃庠贖Cl做電解質(zhì)的條件下發(fā)生反應(yīng)最終生成氯化銨,a極區(qū)氮?dú)庠陔姌O上得電子反應(yīng)還原反應(yīng),作正極,電極反應(yīng)為:N2+8H++6e=2,b極上氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng),作負(fù)極,故答案為:正極;N2+8H++6e=2;②該電池的總反應(yīng)為:,由總反應(yīng)可知反應(yīng)過程中消耗氫離子,溶液中的濃度減小,由反應(yīng)可知每消耗2mol氫離子,轉(zhuǎn)移6mol電子,當(dāng)溶液中的物質(zhì)的量改變時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2.4mol,故答案為:減??;2.4。17.Cu氯化鐵等含鐵離子的溶液B減小DG3.2g【分析】電解池中,與電源正極相連的電極是陽極,陽極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),與電源負(fù)極相連的電極是陰極,陰極上氧化劑得到電子發(fā)生還原反應(yīng),圖中C、D、E、F都是惰性電極,將電源接通后,向乙中滴酚酞溶液,在F極附近顯紅色,則F電極反應(yīng)為:、F為陰極,D質(zhì)量增加,則D電極反應(yīng)為:,D為陰極;則A為正極、B為負(fù)極;C、E和G為陽極、D、F和H為陰極;原電池中,還原劑在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極上氧化劑得到電子發(fā)生還原反應(yīng),據(jù)此回答;【詳解】(1)①小紅同學(xué)設(shè)計(jì)利用反應(yīng)“”制成化學(xué)電池來提供電能,Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+中Cu為還原劑,故電池的負(fù)極材料是Cu,正極上Fe3+得到電子轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2+,則電解質(zhì)溶液是含鐵離子的溶液,例如氯化鐵。②鋁與濃硝酸發(fā)生鈍化反應(yīng),銅與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、水和二氧化氮,故該原電池中銅為負(fù)極,鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng):,銅不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),則該原電池中,負(fù)極為鋁。則B滿足;答案為B。③小明同學(xué)利用CO、氧氣燃料電池作電源,電解質(zhì)為KOH溶液,A電極上的反應(yīng)式為,CO在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng):,按得失電子數(shù)守恒,負(fù)極消耗的氫氧根離子大于正極生成的氫氧根離子,故工作一段時(shí)間后溶液的pH減小。(2)若甲中裝有足量的硫酸銅溶液,反應(yīng)為,設(shè)電解消耗2molCuSO4,則欲使溶液恢復(fù)到起始狀態(tài),可向溶液中加入相當(dāng)于2molCuO的物質(zhì),則D滿足,答案為D。(3)通電后乙中發(fā)生的是惰性電極電解氯化鈉溶液,產(chǎn)物為氫氧化鈉,氫氣和氯氣:總反應(yīng)方程式為。(4)電鍍時(shí),鍍層金屬作陽極、待鍍金屬作陰極;欲用丙裝置給銅鍍銀,則金屬銀應(yīng)為G極,按得失電子數(shù)守恒,得,反應(yīng)一段時(shí)間后(用CO、氧氣燃料電池作電源)銅制品質(zhì)量增加43.2g,則消耗銀,理論上消耗氧氣0.1mol、氧氣的質(zhì)量為3.2g。18.陰離子交換膜N2H44e+4OH=N2↑+4H2O8:17CFe2e=Fe2+O2+2CO2+4e=2CO11.2【詳解】Ⅰ.據(jù)圖可知電極B上N2H4被氧化為N2,所以電極B為負(fù)極,電解質(zhì)溶液顯堿性,所以電極反應(yīng)為N2H44e+4OH=N2↑+4H2O,消耗氫氧根;電極A為正極,H2O2被還原,電極反應(yīng)為2H2O2+4e=4OH,產(chǎn)生氫氧根;A極區(qū)NaOH濃度不變,所以離子交換膜為陰離子交換膜,可以使OH順利遷移到B極區(qū);根據(jù)電極反應(yīng)可知n(N2H4):n(H2O2)=1:2,則==8:17;Ⅱ.燃料電池中通入燃料的一極為負(fù)極,通入空氣(或氧氣)的一極為正極,所以左側(cè)電解池中Fe為陽極,C為陰極;(1)保持污水的pH在5.0~6.0之間,通過電解生成Fe(OH)3沉淀時(shí),加入的使導(dǎo)電能力增強(qiáng)的電解質(zhì)必須是可溶于水的、顯中性的鹽,故答案為:C;(2)活潑金屬電極做電解池的陽極時(shí),電極本身放電,電極反應(yīng)還有Fe2e═Fe2+;(3)燃料電池中,正極反應(yīng)一定是氧氣得電子的過程,該電池的電解質(zhì)環(huán)境是熔融碳酸鹽,所以電極反應(yīng)為:O2+2CO2+4e=2CO;(4)電解池中陰極的電極反應(yīng)為:2H++2e=H2↑,陰極產(chǎn)生了44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)即2mol的氫氣產(chǎn)生,所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4mol,燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)為CH4+4CO8e=5CO2+2H2O,當(dāng)轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí),消耗CH4(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的體積V=nVm=0.5mol×22.4L/mol=11.2L。19.O2+2CO2+4e=2COC2H4+6CO12e=8CO2+2H2O3∶414負(fù)H2SO4PbO2+4H++SO+2e=PbSO4+2H2O【詳解】(1)乙烯熔融鹽燃料電池,乙烯發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳,做原電池的負(fù)極;氧氣發(fā)生還原反應(yīng),做原電池的正極;電解質(zhì)為熔融碳酸鹽,因此正極反應(yīng)式為:O2+2CO2+4e=2CO;負(fù)極的電極反應(yīng)式為:C2H4+6CO12e=8CO2+2H2O;根據(jù)電極反應(yīng)式可知,為使電解質(zhì)中c(CO)保持不變,則正極生成的碳酸根離子的量等于負(fù)極消耗碳酸根離子的量,因此從理論上講進(jìn)入石墨Ⅱ電極上的CO2與石墨Ⅰ電極上生成的CO2的物質(zhì)的量之比是:6:8=3∶4;根據(jù)電極反應(yīng)可知:C2H4~12e~3O2,48gO2的物質(zhì)的量為1.5mol,則消耗O21.5mol時(shí),則消耗乙烯的量為0.5mol,消耗乙烯的質(zhì)量為0.5mol×28g/mol=14g;(2)根據(jù)裝置圖可知,銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極,電極反應(yīng)式為:Cu2e=Cu2+;二氧化鉛得電子發(fā)生還原反應(yīng)為正極,電極反應(yīng)式為:PbO2+4H++SO+2e=PbSO4+2H2O,電池的總反應(yīng)式為:Cu+PbO2+2H2SO4=CuSO4+PbSO4+2H2O,則X為PbSO4,Y為H2SO4;據(jù)以上分析可知,銅為原電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng);二氧化鉛為原電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式:PbO2+4H++SO+2e=PbSO4+2H2O,硫酸不斷被消耗,所以需要不斷補(bǔ)充H2SO4,所以Y為H2SO4。20.6.4ba否電極是活潑金屬,能與水反應(yīng)負(fù)【詳解】(1)中銅失去電子,被氧化,氯化鐵得到電子,被還原,若將此反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池,則負(fù)極所用電極材料為(填化學(xué)式)Cu;反應(yīng)中銅元素化合價(jià)從0價(jià)升高到+2價(jià),失去2個(gè)電子,當(dāng)線路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí),則被腐蝕銅的質(zhì)量為0.1mol×64g/mol=6.4g。(2)①Li是活潑的金屬失去電子,作負(fù)極,二氧化錳得到電子,作正極,所以外電路的電流方向是由b極流向a極。②正極二氧化錳得到電子生成,則電池正極反應(yīng)式為。③由于電極是活潑金屬,能與水反應(yīng),所以不能用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑。(3)甲烷燃燒失去電子,被氧化,則通入CH4的電極為負(fù)極,通入O2的電極為正極,電解質(zhì)溶液顯堿性,則正極反應(yīng)為。21.Fe2++2e-===Fe鈉β—Al2O3石墨氧化Cu2++2e-=Cu、2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-
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