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專題十四原電池
考點(diǎn)1原電池
1.[2021江西景德鎮(zhèn)一中模擬]S0??尚纬伤嵊辏谴髿馕廴疚?,用如圖所示裝置既可以吸收工
廠排放的廢氣中的SO”又可以生成一定量的硫酸溶液,下列說法正確的是
A.a極為正極,b極為負(fù)極
B.生產(chǎn)過程中氫離子由右向左移動(dòng)
C.從左下口流出的硫酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定大于50%
+
D.負(fù)極反應(yīng)式為S0,+2H20-2e^S+4H
[2020湖北武漢部分學(xué)校質(zhì)量監(jiān)測(cè)]某堿性電池的總反應(yīng)為3H+2A1OH32Al+HQ,工作
原理如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是
A.電子遷移方向:A1—用電器fPt
B.電池工作時(shí),負(fù)極附近溶液pH減小
C.正極反應(yīng)式為H+3H++2e2H,0
D.負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng):2A1+20田+2H22A1+3H"
3.[2021湖南長(zhǎng)沙模擬]通過膜電池可除去廢水中的乙酸鈉和對(duì)氯苯酚(),其原
理如圖所示,下列說法錯(cuò)誤的是
A.該方法能夠提供電能
B.b極上的電勢(shì)比a極上的電勢(shì)低
-1-
C.a極的電極反應(yīng)為+H,+2e-CU+G^OH
D.電池工作時(shí)1通過質(zhì)子交換膜由正極區(qū)向負(fù)極區(qū)移動(dòng)
4.[雙選]利用銅和石墨作電極,在鹽酸介質(zhì)中,銅與氫疊氮酸(HNJ構(gòu)成原電池,總反應(yīng)方程式
+
為2Cu+2Cr+HN3+3H=~=2CUC1(S)+N2f+NH;。下列判斷正確的是
A.電子從銅電極流向石墨電極
B.溶液中C「向石墨電極移動(dòng)
C.每轉(zhuǎn)移1mol電子,負(fù)極減重64g
D.正極反應(yīng)式為HN3+2e+3H=N2t+NH;
考點(diǎn)2常見的化學(xué)電源
5.可利用電化學(xué)原理處理含錨廢水和含甲醇廢水,裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是
A.a極為該電池的負(fù)極
B.微生物能加快甲醇的反應(yīng)速率
C.a極的電極反應(yīng)式為CHQH-6e-+80frC+6H,0
D.放電過程中,b極附近溶液pH升高
6.[新情境][2021湖北部分重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考改編]我國(guó)科研人員研制出一種室溫“可呼吸”Na-
CO,電池。放電時(shí)該電池“吸入”CO?,充電時(shí)“呼出”C0”“吸入"CO?時(shí),其工作原理如圖所
示。吸收的全部CO,中,有轉(zhuǎn)化為Na£03固體沉積在多壁碳納米管(MWCNTs)電極表面。下列說
法正確的是
A."吸入"CO?時(shí),鈉箔為正極
B.“吸入"CO2時(shí)的正極反應(yīng):4Na++3C()2+4e-2Na2C03+C
C."呼出"CO2時(shí),Na,向多壁碳納米管電極移動(dòng)
-2-
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,每“呼出”22.4LCO*轉(zhuǎn)移電子0.75mol
7.[2020甘肅重點(diǎn)中學(xué)第一次聯(lián)考]一種新型鑄氫二次電池原理如圖所示。該電池以MnSOi溶
2++
液為電解液,碳纖維與Pt/C分別為電極材料,電池的總反應(yīng)為Mn+2H20MnO2+2H+H2to下
列說法錯(cuò)誤的是
A.充電時(shí),碳纖維電極作陽(yáng)極
B.放電時(shí),電子由Pt/C電極經(jīng)導(dǎo)線流向碳纖維電極
C.充電時(shí),碳纖維電極附近溶液的pH增大
+-2+
D.放電時(shí),正極反應(yīng)式為MnO2+4H+2eMn+2H20
8.[新情境][2021安徽示范高中聯(lián)考]一種適合在沙漠或偏遠(yuǎn)地區(qū)使用的鋰尿電池裝置
(NPG@Co304為納米多孔金包裹C03OJ如圖所示:
裝置放電時(shí),下列說法正確的是
A.Li,向負(fù)極區(qū)遷移
B.Li板上的電勢(shì)比NPG@Co。上的低
C.有機(jī)電解質(zhì)可用LiCl水溶液代替
-
D.NPG@CoQ4上的電極反應(yīng)式為CO(NH2)2+80ff-6eC+N2t+6H20
一、選擇題(每小題6分,共60分)
1.[2021湖南常德二中開學(xué)考試]如圖所示為銀鋅可充電電池放電時(shí)電極發(fā)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化的示意
圖。下列關(guān)于該電池說法正確的是
-3-
A.放電時(shí)溶液中的K,移向負(fù)極
B.充電時(shí)陰極附近溶液的pH會(huì)降低
C.放電時(shí)正極反應(yīng)為H++NiOOH+e-Ni(OH)2
D.負(fù)極質(zhì)量每減少6.5g,溶液質(zhì)量增加6.3g
2.[2021河南名校聯(lián)考]以銅作催化劑的一種鋁硫電池的示意圖如圖所示,電池放電時(shí)的反應(yīng)
原理為3Cu,S+2Al+14Ale3ACU+8ALC+3S2\下列說法錯(cuò)誤的是
A.充電時(shí),A1?C被還原
B.放電時(shí),K,通過陽(yáng)離子交換膜向Cu/Cu,S電極移動(dòng)
C.充電時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為ACu-2xe*S2一Cu.S
D.放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為A1+7Ale-3靖4Alzc
3.[新情境][2021河北衡水調(diào)研]中國(guó)科學(xué)院成功開發(fā)出一種新型鋁-石墨雙離子電池,大幅度
提升了電池的能量密度。該電池結(jié)構(gòu)如圖所示,下列有關(guān)該電池的說法不正確的是
A.放電時(shí),電子沿導(dǎo)線流向石墨電極
B.放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式為Al+Li*+e-AlLi
C.充電時(shí),鋁鋰電極質(zhì)量增加
D.充電時(shí),P向陽(yáng)極移動(dòng)
4.[2021寧夏石嘴山模擬改編][雙選]利用微生物燃料電池進(jìn)行廢水處理,可實(shí)現(xiàn)碳氮聯(lián)合轉(zhuǎn)
化。某微生物燃料電池的工作原理如圖所示,其中M、N為厭氧微生物電極。下列有關(guān)敘述錯(cuò)
-4-
誤的是
-+
A.負(fù)極反應(yīng)式為CH3C00-8e+2H20—2C02t+7H
B.電池工作時(shí),1由N極區(qū)移向M極區(qū)
C.相同條件下,M極區(qū)生成的CO?與N極區(qū)生成的風(fēng)的體積之比為3:2
+
D.好氧微生物反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為陽(yáng):+2。2N+2H+H20
5.[2021浙江十校聯(lián)考]氟離子電池是一種前景廣闊的新型電池,如圖所示是氟離子電池的工
作示意圖,其中充電時(shí)F從乙電極移向甲電極。已知BiFs和MgF,均難溶于水。下列關(guān)于該電
池的說法正確的是
A.放電時(shí),甲電極的電極反應(yīng)式為Bi-3e>3KBiF3
B.放電時(shí),乙電極的電勢(shì)比甲電極的電勢(shì)高
C.充電時(shí),導(dǎo)線上每通過1mol電子時(shí),甲電極質(zhì)量增加19g
D.充電時(shí),外加電源的正極與乙電極相連
6.[新情境][2021安徽馬鞍山聯(lián)考]2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了三位為鋰離子電池發(fā)展作出
重要貢獻(xiàn)的科學(xué)家。磷酸鐵鋰鋰離子電池充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)式為L(zhǎng)iFePO廠應(yīng)i—xe-Li,_
JeP04O放電工作示意圖如圖。下列敘述不正確的是
A.放電時(shí),Li,通過隔膜移向正極
B.放電時(shí),電子由鋁箔沿導(dǎo)線流向銅箔
-5-
-
C.放電時(shí)正極反應(yīng)為L(zhǎng)i^ePO^ALi^eLiFeP04
D.磷酸鐵鋰鋰離子電池充放電過程通過Li*遷移實(shí)現(xiàn),C、Fe、P的化合價(jià)均不發(fā)生變化
7.[新角度]某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn):
下列說法正確的是
A.加熱鐵片I所在燒杯,電流計(jì)指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B.用KSCN溶液檢驗(yàn)鐵片m、IV附近溶液,可判斷電池的正、負(fù)極
C.鐵片I、III的腐蝕速率相等
D.“電流計(jì)指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)”說明鐵片I、II均未被腐蝕
8.[2021陜西咸陽(yáng)模擬]如圖所示為一種利用原電池原理設(shè)計(jì)的測(cè)定Oz含量的氣體傳感器示意
圖,RbAgJ是只能傳導(dǎo)Ag+的固體電解質(zhì)。02可以通過聚四氟乙烯膜與Al%反應(yīng)生成A1A和
12)通過電池電位計(jì)的變化可以測(cè)得Oz的含量。下列說法正確的是
,待分析5體(含。2)/,聚四氟乙烯膜
藐石墨電極
a
國(guó)位RbAg工固體
一Ag電極
-3+
A.正極反應(yīng)為302+12e+4Al2Al203
B.氣體傳感器的總反應(yīng)為302+4AlI3+12Ag2Al203+12AgI
C.外電路轉(zhuǎn)移0.01mol電子時(shí),消耗的體積為0.56L
D.氣體傳感器充電時(shí),Ag,向多孔石墨電極移動(dòng)
9.[新角度I雙極膜]我國(guó)研究人員采用雙極膜將酸性、堿性電解液隔離,實(shí)現(xiàn)了MrA/Mj和
Zn/Zn(OH/的兩個(gè)溶解/沉積反應(yīng),研制出了新型高比能液流電池,其放電過程原理如圖所
示。下列說法錯(cuò)誤的是
-6-
1用電器卜
惰性電極
+
MnO2+H
5+與。
儲(chǔ)液罐
+2+
A.放電過程的總反應(yīng)為Zn+MnO,+40H+4HZn(0H);-+Mn+2H20
B.放電過程中,當(dāng)1molZn參與反應(yīng)時(shí),理論上有4molt發(fā)生遷移
C.充電過程中,陰極的電極反應(yīng)式為Zn(0HI=+2dZn+40ff
D.充電過程中,右側(cè)池中溶液pH逐漸減小
10.[新趨勢(shì)I探究反應(yīng)實(shí)質(zhì)]某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)查閱相關(guān)資料知氧化性:g2。一汨力,設(shè)計(jì)了鹽
橋式的原電池,裝置如圖所示,鹽橋中裝有瓊脂與飽和K2s溶液。下列敘述正確的是
ab
度
石墨^5_W~~三石墨
洼里妻二圭^_£%。7、C^SOJ、
Fe2(SO4)3.弋
H2sO4混合溶液
FeS(\混合溶液甲乙
A.甲燒杯中發(fā)生還原反應(yīng)
+
B.乙燒杯中發(fā)生的電極反應(yīng)為2cd+7是0-63——Cr2O?-+14H
C.外電路的電流方向是從b到a
D.電池工作時(shí),鹽橋中的S移向乙燒杯
二、非選擇題(共25分)
11.[2020全國(guó)卷I第27題變式][2021江西南昌摸底測(cè)試,10分]為驗(yàn)證反應(yīng)
Fe3++Ag-Fe2++Ag+,利用如圖所示電池裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
銀電極1
?[卜三_0.10mol-L-1Fe^SO^
0.20mol-L-'AgNO—二二
31
0.05mol-L-FeSOd
(1)由Fez(S03固體配制500mL0.1mol-U1Fe^SOj溶液,需要的玻璃儀器有膠頭滴管、
量筒、燒杯、(填名稱);在燒杯中溶解固體時(shí),先加入一定體積的
稀溶液,攪拌后再加入一定體積的水。
⑵電流表顯示電流由銀電極流向石墨電極??芍?,鹽橋中的陽(yáng)離子進(jìn)入電極溶液
中。
⑶根據(jù)(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可知石墨電極的電極反應(yīng)式
為,銀電極的電極反應(yīng)式為
-7-
因此,Fe"氧化性小于。
(4)電池裝置中,鹽橋連接兩電極電解質(zhì)溶液。如果鹽橋中電解質(zhì)為KNO3,反應(yīng)一段時(shí)間后,可
以觀察到電流表指針反轉(zhuǎn),原因
是O
12.[15分]為實(shí)現(xiàn)廢舊普通干電池中鋅與MnO,的回收,某研究小組設(shè)計(jì)了如圖1的工藝流程和
如圖2的實(shí)驗(yàn)探究裝置。
適比稀硫酸酸浸
圖1
瓦?1k石墨
ZnSO4,MnSO4
的混合溶液
圖2
回答下列問題:
⑴普通鋅鋪干電池放電時(shí)被還原的物質(zhì)是,用離子方程式解釋其被稱為“酸性”電
池的原因:O
⑵測(cè)得濾液中c(ZnSO)略大于c(MnSO)則稀硫酸酸浸時(shí)發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式
為,粉碎的重要作用是。
⑶燃料電池的優(yōu)點(diǎn)是,圖2中甲烷燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)
為o
(4)閉合開關(guān)K一段時(shí)間后,石墨電極附近溶液的pH(填“增大”“不變”或“減小”),
電解池中回收鋅與MnO,的總反應(yīng)的離子方程式為。
(5)若燃料電池中負(fù)極消耗2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CH4,且完全轉(zhuǎn)化為電能,電解池中回收制得19.5
g單質(zhì)Zn,計(jì)算圖2裝置的電流效率n=。(n=三2二二匕mx100%)
答案
專題十四原電池
-8-
夯基礎(chǔ)?考點(diǎn)練透
1.D由題圖可知,此裝置為原電池,且a極發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極,b極為正極,A項(xiàng)錯(cuò)誤。原電
池中陽(yáng)離子移向正極,故氫離子由左向右移動(dòng),B項(xiàng)錯(cuò)誤。從左上口進(jìn)入的水的量不確定,所以
無(wú)法判斷從左下口流出的硫酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù),C項(xiàng)錯(cuò)誤。負(fù)極反應(yīng)式為S02+2H20-2e-
—S+4H:D項(xiàng)正確。
2.C由題圖分析可知A1為負(fù)極,失電子,電子沿導(dǎo)線經(jīng)過用電器到Pt電極,A正確。電池工
作時(shí),負(fù)極反應(yīng)為Al-3e-+40H—Al+2H。消耗了電解質(zhì)溶液中的0H;因此負(fù)極附近溶
液pH減小,B正確。電解質(zhì)溶液為堿性溶液,C錯(cuò)誤。A1與OF接觸會(huì)發(fā)生副反應(yīng):2A1+
20H*2H2。=2Al+3H",D正確。
3.D題圖為原電池裝置,能提供電能,A項(xiàng)正確。b極為負(fù)極,a極為正極,所以b極的電勢(shì)
比a極的低,B項(xiàng)正確。a極上對(duì)氯苯酚被還原為苯酚,C項(xiàng)正確。電池工作時(shí),負(fù)極(b極)產(chǎn)
生的H+通過質(zhì)子交換膜向正極(a極)移動(dòng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.AD原電池工作時(shí),電子從負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)線流向正極,即電子從銅電極流向石墨電極,A項(xiàng)正
確;原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng),即CF向銅電極移動(dòng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)總反應(yīng)式可知負(fù)極反應(yīng)式
為Cu-e-+CU-CuCl(s),即每轉(zhuǎn)移1mol電子,負(fù)極質(zhì)量增加35.5g,C項(xiàng)錯(cuò)誤;結(jié)合總反應(yīng)式
和負(fù)極反應(yīng)式可寫出正極反應(yīng)式11及+23+31-N"+陽(yáng)?,D項(xiàng)正確。
5.C處理含銘廢水過程中CrQA轉(zhuǎn)化為Cr3+,則b極為該電池的正極,a極為該電池的負(fù)極,A
項(xiàng)正確;在微生物作用下,甲醇的反應(yīng)速率加快,B項(xiàng)正確;a極發(fā)生氧化反應(yīng),其電極反應(yīng)式為
-+-13+
CH3OH-6e+H2O—C02t+6H,C項(xiàng)錯(cuò)誤;放電過程中,正極反應(yīng)式為Cr^i-+6e+14H=2Cr+7H2O,
消耗H+,則b極附近溶液pH升高,D項(xiàng)正確。
6.B“吸入"CO2時(shí)是原電池裝置,由題圖分析可知,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;“呼出"COe時(shí)是電
解池裝置,鈉箔是陰極,多壁碳納米管是陽(yáng)極,在電解池內(nèi)部,陽(yáng)離子向陰極移動(dòng),故Na,移向鈉
箔,C項(xiàng)錯(cuò)誤;標(biāo)準(zhǔn)狀況下每“呼出”22.4LC02,即1molCO,時(shí),根據(jù)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式
-+
2Na2CO3+C-4e-4Na+3C0,t,可知轉(zhuǎn)移電子;mol,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
7.C由題圖知,充電時(shí),碳纖維電極表面發(fā)生氧化反應(yīng)生成MnO2,則碳纖維電極作陽(yáng)極,A
項(xiàng)正確;放電時(shí),碳纖維電極為正極,Pt/C電極為負(fù)極,則電子由Pt/C電極經(jīng)導(dǎo)線流向碳纖維
2-
電極,B項(xiàng)正確;結(jié)合電池總反應(yīng)知,充電時(shí),碳纖維電極發(fā)生的反應(yīng)為Mn^+2H,0-2e-MnO2
+4H+,則碳纖維電極附近溶液的pH減小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;放電時(shí),碳纖維電極表面MrA發(fā)生還原反應(yīng)
2+
生成Mn*,電極反應(yīng)式為Mn02+4H+2e~^^In*~+2H20,D項(xiàng)正確。
8.B根據(jù)題圖對(duì)原電池進(jìn)行如下分析:
-9-
電極電極反應(yīng)
負(fù)極(Li板)Li_e^^=Li+
正極(NPG@CO304)2H2O+2e—H2f+20H「
原電池中,陽(yáng)離子移向正極,故Li,向正極區(qū)遷移,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Li板為負(fù)極,NPG@Co3。,為正極,負(fù)
極電勢(shì)低于正極電勢(shì),B項(xiàng)正確;Li為活潑金屬,能與水發(fā)生反應(yīng),故有機(jī)電解質(zhì)不可用LiCl
水溶液代替,C項(xiàng)錯(cuò)誤;NPG@Co3()4為正極,發(fā)生還原反應(yīng),正極區(qū)電解液為C0(NH3水溶液,顯弱
堿性,故正極反應(yīng)式為2HzO+2e-——H2T+20H;D項(xiàng)錯(cuò)誤。
日[提能力■考法實(shí)戰(zhàn)
1.D根據(jù)題圖中電子的移動(dòng)方向可知放電時(shí),Zn為負(fù)極,失去電子生成Zn(OH)=-NiOOH為正
極,得到電子生成Ni(OH)2。由題圖知原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;充電時(shí)陰極發(fā)生
的電極反應(yīng)是Zn(0H;^-+2e—Zn+40H;陰極附近溶液的pH升高,B項(xiàng)錯(cuò)誤;放電時(shí)正極上
NiOOH得到電子生成Ni(OH)”由題圖知電解質(zhì)溶液顯堿性,故正極反應(yīng)為NiOOH+e-
+HQ——Ni(0H)2+0H-,C項(xiàng)錯(cuò)誤;負(fù)極質(zhì)量每減少6.5g,即0.1molZn參加反應(yīng),則轉(zhuǎn)移0.2
mol電子,正極上0.2molNiOOH轉(zhuǎn)化為0.2molNi(OH)2,質(zhì)量增加0.2g,根據(jù)質(zhì)量守恒知,
溶液質(zhì)量增加6.5g-0.2g=6.3g,D項(xiàng)正確。
2.C由電池放電時(shí)的反應(yīng)原理可知,放電時(shí)Al電極為負(fù)極,Cu/Cuf電極為正極,結(jié)合題圖對(duì)
充、放電時(shí)發(fā)生的電極反應(yīng)進(jìn)行如表所示分析:
電極電極反應(yīng)式
放電負(fù)極(A1)A1+7A1C-3e--4Al2c
(原電池)正極(Cu/Cu$)Cu^S+2e—^Cu+S2
-
充電陰極(A1)4A12C+3e-A1+7A1C
(電解池)陽(yáng)極(Cu/Cuf)j£u-2e+S2:—Cuf
充電時(shí),Al2c得電子轉(zhuǎn)化成Al,被還原,A項(xiàng)正確。放電時(shí),A1電極為負(fù)極,Cu/Cu£電極為正
極,陽(yáng)離子向正極移動(dòng),即K*通過陽(yáng)離子交換膜向Cu/Cu,3電極移動(dòng),B項(xiàng)正確。根據(jù)表中的分
析可知,C項(xiàng)錯(cuò)誤、D項(xiàng)正確。
-10-
3.B由電池總反應(yīng)知,放電時(shí)鋁鋰電極作負(fù)極、石墨電極作正極,原電池中電子由負(fù)極沿導(dǎo)
線流向正極,即電子沿導(dǎo)線流向石墨電極,A項(xiàng)正確;放電時(shí),正極C,(PFJ得電子被還原,電極
反應(yīng)式為C,(PF6)+e-——K+P,8項(xiàng)錯(cuò)誤;充電時(shí),鋁鋰電極作陰極,發(fā)生得電子的還原反應(yīng),
電極反應(yīng)式為Al+L「+e一——AlLi,所以鋁鋰電極質(zhì)量增加,C項(xiàng)正確;充電時(shí),陰離子向陽(yáng)極移動(dòng),
即P向陽(yáng)極移動(dòng),D項(xiàng)正確。
4.BC首先判斷電極:根據(jù)題圖可知,N極N得電子生成氮?dú)?,發(fā)生還原反應(yīng),則N極為正
極,M極為負(fù)極。負(fù)極CHsCOCT失電子生成二氧化碳,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為CHCOOTe-
+2H20—2C0,t+7H*,選項(xiàng)A正確;原電池工作時(shí),陽(yáng)離子向正極區(qū)移動(dòng),即H*由M極區(qū)移向N極
區(qū),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;生成1molCO?轉(zhuǎn)移4mol電子,生成1mol及轉(zhuǎn)移10mol電子,根據(jù)得失電
子守恒,M極區(qū)生成的C02與N極區(qū)生成的風(fēng)的物質(zhì)的量之比為5:2,相同條件下的體積之比
為5:2,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由題圖可知,好氧微生物反應(yīng)器中的進(jìn)料為陽(yáng);、02,產(chǎn)物為N,根據(jù)得
失電子守恒、原子守恒和電荷守恒配平該反應(yīng)為NH:+2()2好氧微生物N+2H++H。選項(xiàng)D正
確。
5.C充電時(shí)F「從乙電極移向甲電極,則甲電極是陽(yáng)極,乙電極是陰極,放電時(shí),甲電極是正極,
乙電極是負(fù)極。放電時(shí),甲電極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為BiF3+3e-^Bi+3F,A錯(cuò)誤。放電
時(shí),電流從電勢(shì)高的正極流向電勢(shì)低的負(fù)極,所以甲電極的電勢(shì)比乙電極的電勢(shì)高,B錯(cuò)誤。充
電時(shí),甲電極的電極反應(yīng)式為Bi+3F=3e—-BiF”電極增加的質(zhì)量是氟元素的質(zhì)量,每轉(zhuǎn)移3
mol電子,甲電極質(zhì)量增加57g,所以當(dāng)導(dǎo)線上通過1mol電子時(shí),甲電極質(zhì)量增加19g,C正
確。充電時(shí),乙電極是陰極,與外加電源的負(fù)極相連,D錯(cuò)誤。
6.D原電池中陽(yáng)離子移向正極,放電時(shí),Li,通過隔膜移向正極,A項(xiàng)正確;放電時(shí)Li*右移,鋁
箔是負(fù)極、銅箔是正極,電子由鋁箔沿導(dǎo)線流向銅箔,B項(xiàng)正確;根據(jù)充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)式,可知
放電時(shí)正極反應(yīng)為L(zhǎng)i『FeP04+ALi++xe-^
LiFePO.C項(xiàng)正確;磷酸鐵鋰鋰離子電池充放電過程通過Li,遷移實(shí)現(xiàn),Li、Fe的化合價(jià)發(fā)生變
化,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
7.AFe在NaCl溶液中發(fā)生吸氧腐蝕,加熱鐵片I所在燒杯使鐵片I失電子的速率加快,導(dǎo)致
鐵片I失電子速率大于鐵片II失電子速率,會(huì)有電子通過電流計(jì),電流計(jì)指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),A正
確;題中右圖裝置中“電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)”說明形成了原電池,左邊燒杯中氯化鈉溶液濃度
較大,腐蝕速率較快,鐵片III作負(fù)極,失電子生成亞鐵離子,向其附近溶液中加KSCN溶液無(wú)現(xiàn)
象,鐵片IV作正極被保護(hù),向其附近溶液中加KSCN溶液也無(wú)現(xiàn)象,因此不能判斷電池的正、負(fù)
-11-
極,B錯(cuò)誤;題中左圖裝置沒有形成原電池,右圖裝置形成了原電池,形成原電池會(huì)加快反應(yīng)速
率,故鐵片III的腐蝕速率比鐵片I的腐蝕速率快,C錯(cuò)誤;鐵片I、II都發(fā)生了吸氧腐蝕,但二
者的腐蝕速率相同,故“電流計(jì)指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)”,D錯(cuò)誤。
8.B由題意知,RbAgJs是只能傳導(dǎo)Ag*的固體電解質(zhì),所以b電極上Ag失電子生成Ag+,Ag電
極作負(fù)極,多孔石墨電極為正極。因可以通過聚四氟乙烯膜與Aik反應(yīng)生成AIM和12,則
正極的放電物質(zhì)應(yīng)為12,其得電子轉(zhuǎn)化為F,結(jié)合RbAg4I5固體電解質(zhì)中的Ag*生成Agl,根據(jù)原
子守恒及電荷守恒配平得到的正極反應(yīng)為I2+2Ag++2e--2AgI,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;負(fù)極反應(yīng)為Ng-e
+
^Ag,原電池總反應(yīng)為2Ag+I2^2AgI,結(jié)合正極區(qū)的轉(zhuǎn)化反應(yīng)4A1I3+3O2^2A12O3+6I2,可得
該氣體傳感器的總反應(yīng)為302+4AlI3+12Ag-2Al203+12AgI,選項(xiàng)B正確;由得失電了守恒知當(dāng)
外電路轉(zhuǎn)移0.01mol電子時(shí),消耗0.0025mol02,由于沒有指明溫度和壓強(qiáng),無(wú)法計(jì)算氧氣
的體積,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;氣體傳感器充電時(shí),Ag,向陰極移動(dòng),即向Ag電極移動(dòng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
9.B由題圖中電子的流向可知,Zn電極為負(fù)極,惰性電極為正極,負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為Zn-2e-
+2t
+40H^=Zn(OH正極的電極反應(yīng)式為MnO2+2e-+4H^=Mn+2H2O,則放電過程的總反應(yīng)為
Zn+MnO2+401r+41一Zn(OH1+兇1產(chǎn)+2比0,A項(xiàng)正確。當(dāng)1molZn參與反應(yīng)時(shí),電路中有2
mol電子通過,則理論上有2molK,發(fā)生遷移,B項(xiàng)錯(cuò)誤。充電過程中陰極的電極反應(yīng)式與放
電過程中負(fù)極的電極反應(yīng)式相反,結(jié)合A項(xiàng)分析可知,充電過程中,陰極的電極反應(yīng)式為
Zn(OH,+2e「一Zn+40H一,C項(xiàng)正確。充電過程中,惰性電極為陽(yáng)極,發(fā)生的反應(yīng)為血"-26
+2H20—MnO2+4H;有『生成,pH逐漸減小,D項(xiàng)正確。
10.C甲燒杯中發(fā)生氧化反應(yīng),乙燒杯中發(fā)生還原反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;乙燒杯中CrQ?"發(fā)生還原反
應(yīng),電極反應(yīng)式為Cr2O/+14H++6e-——2Cr"+7HMB項(xiàng)錯(cuò)誤;外電路中電流從正極流向負(fù)極,即
從b到a,C項(xiàng)正確;電池工作時(shí),鹽橋中的S向負(fù)極移動(dòng),即移向甲燒杯,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
11,⑴玻璃棒、500mL容量瓶(2分)硫酸(1分)(2)銀(2分)(3)Fe--e「一Fe"(l分)
Ag,+e——Ag(l分)Ag,(l分)(4)原電池反應(yīng)使c(Fe")增大,同時(shí)N進(jìn)入石墨電極酸性溶
液中,氧化亞鐵離子,c(Fe?)又增大,致使平衡正向移動(dòng)(2分)
【解析】(1)配制500mL一定物質(zhì)的量濃度的溶液需要的玻璃儀器有膠頭滴管、量筒、燒
杯、玻璃棒、500mL容量瓶。Fe2(S0)為強(qiáng)酸弱堿鹽,在溶解固體時(shí),應(yīng)在燒杯中先加入一定
體積的稀硫酸,以防止Fe"水解。(2)電流表顯示電流由銀電極流向石墨電極,則銀電極為正
極。由原電池的工作原理可知,陽(yáng)離子向正極移動(dòng),即鹽橋中的陽(yáng)離子進(jìn)入銀電極溶液中。(3)
石墨電極為負(fù)極,電極反應(yīng)式為Fe"-e-^Fe"。銀電極為正極,電極反應(yīng)式為Ag'+e-^Ag。電
池的總反應(yīng)為Ag+Fe24——Fe?+Ag,由
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