2022年高考化学一轮总复习 第七章 电化学基础限时规范特训1（含解析）

2022年高考化学一轮总复习 第七章 电化学基础限时规范特训1（含解析）1关于原电池的叙述正确的是()A. 原电池工作时，电极上不一定都发生氧化还原反应B. 某可逆电池充、放电时的反应式为Li1xNiO2xLiLiNiO2，放电时此电池的负极材料是Li1xNiO2C. 铅、银和盐酸构成的原电池工作时，铅板上有5.175 g铅溶解，正极上就有1120 mL(标准状况)气体析出D. 在理论上可将反应CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H0设计成原电池答案：D解析：A中原电池工作时电极上一定都发生氧化反应或还原反应；B中电池放电时，负极材料是Li；C中通过计算知正极上生成的气体在标准状况下应为560 mL。2xx浙江名校联考锂空气电池是一种新型的二次电池，其放电时的工作原理如图所示，下列说法正确的是()A. 该电池放电时，正极的电极反应为O24H4e=2H2OB. 该电池充电时，阴极发生了氧化反应：Lie=LiC. 电池中的有机电解液可以用稀盐酸代替D. 正极区产生的LiOH可回收利用答案：D解析：正极的反应式为O22H2O4e=4OH，A项错误；电池充电时，阴极发生还原反应，B项错误；有机电解液不能用稀盐酸代替，因为金属锂与稀盐酸能发生反应，C项错误。3xx陕西模拟燃料电池不是把还原剂、氧化剂全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池。下面有4种燃料电池的工作原理示意图，其中正极的反应产物为水的是() A. 固体氧化物燃料电池 B. 碱性燃料电池 C. 质子交换膜燃料电池 D. 熔融盐燃料电池答案：C解析：根据燃料电池的工作原理示意图，可以判断各电池中的正极反应式分别为：A选项，O24e=2O2；B选项，O24e2H2O=4OH；C选项，O24e4H=2H2O；D选项，O24e2CO2=2CO。4xx云南玉溪一中月考根据如图所示，下列判断中正确的是()A. 烧杯a中发生反应O24H4e=2H2O，溶液pH降低B. 烧杯b中发生反应为2Zn4e=2Zn2C. 电子从Zn极流出，流入Fe极，经盐桥回到Zn极D. 向烧杯a中加入少量K3Fe(CN)6溶液，有蓝色沉淀生成答案：B解析：本题综合考查原电池的知识。根据电子流向，通入氮气一极为负极，氧气一极为正极，故烧杯a中发生反应O22H2O4e=4OH，溶液pH增大，A错误；烧杯b中发生反应为2Zn4e=2Zn2，B正确；盐桥中是阴阳离子导电，C错误；向烧杯a中加入少量K3Fe(CN)6溶液，溶液中不存在亚铁离子，没有蓝色沉淀，D错误。5. xx北京东城期末如图是一种应用广泛的锂电池，LiPF6是电解质，SO(CH3)2作溶剂，反应原理是4LiFeS2=Fe2Li2S。下列说法不正确的是()A. 该装置将化学能转化为电能B. 电子移动方向是由a极到b极C. 可以用水代替SO(CH3)2作溶剂D. b极反应是FeS24Li4e=Fe2Li2S答案：C解析：该装置是原电池，可将化学能转化为电能，A正确；根据电池总反应可知Li失电子，发生氧化反应，故a是负极，b是正极，电子从负极经导线流向正极，B正确；锂能与水反应，所以不能用水作溶剂，C错误；负极的电极反应为Lie=Li，由总反应和负极反应可得正极反应：FeS24Li4e=Fe2Li2S，D正确。6. xx衡水二中模考某装置如图所示，下列有关叙述正确的是()A. 该装置为电解池B. 用铜导线代替盐桥，该装置依然能正常工作C. Ag电极的反应为：2H2e=H2D. 将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该装置相同答案：D解析：该装置为原电池，A错误；B项铜导线不能传导离子，故代替后不能正常工作；C项发生的反应为Age=Ag；原电池不改变化学反应的方向，D项正确。7. xx湖北重点中学联考甲醇空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染的车载电池，其工作原理如图所示。下列有关叙述正确的是()A. H从正极区通过交换膜移向负极区B. 负极的电极反应为CH3OH(l)H2O(l)6e=CO2(g)6HC. d导出的是CO2D. 图中b、c加入的分别是O2、甲醇答案：B解析：H为阳离子，应该从负极区通过交换膜移向正极区，A项错误；甲醇空气燃料电池中，甲醇是还原剂，在负极发生失电子的氧化反应，B项正确；根据H的移动方向可知甲电极为负极，因此a导出的是CO2，C项错误；由上述分析可知b、c加入的分别为甲醇、O2，D项错误。8. 如图所示是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是()A. 上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池B. 干电池在长时间使用后，锌筒被破坏C. 铅蓄电池工作过程中，每通过2 mol电子，负极质量减轻207 gD. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源答案：C解析：铅蓄电池负极反应为Pb2eSO=PbSO4，通过2 mol电子时，质量增加96 g。9xx四川绵阳诊断某合作学习小组的同学利用下列氧化还原反应设计原电池：2KMnO410FeSO48H2SO4=2MnSO45Fe2(SO4)3K2SO48H2O。盐桥中装有饱和K2SO4溶液，下列叙述中正确的是()A. 乙烧杯中发生还原反应B. 甲烧杯中溶液的pH逐渐减小C. 电池工作时，盐桥中的SO移向甲烧杯D. 外电路的电流方向是从a到b答案：D解析：本题考查原电池的工作原理，意在考查考生对原电池工作原理的理解能力。乙烧杯中发生氧化反应：Fe2e=Fe3，A项错误；甲烧杯中发生还原反应：MnO8H5e=Mn24H2O，c(H)减小，pH增大，B项错误；电池工作时，乙烧杯中正电荷增多，SO移向乙烧杯，C项错误；外电路的电流方向是从正极(a)到负极(b)，D项正确。10xx汕头模拟镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染，且镁原电池放电时电压高而平衡，使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点。其中一种镁原电池的反应为xMgMo3S4MgxMo3S4；在镁原电池放电时，下列说法错误的是()A. Mg2向正极迁移B. 正极反应为：Mo3S42xe=Mo3SC. Mo3S4发生氧化反应D. 负极反应为：xMg2xe=xMg2答案：C解析：正极反应为Mo3S42xe=Mo3S，发生还原反应，负极反应为xMg2xe=xMg2，负极产生的Mg2移向正极，C选项错误。11.如图所示的装置能够组成原电池产生电流的是_。.(1)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，其电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式：_。(2)如图为钠高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为320 左右，电池反应为2NaxS=Na2Sx，正极的电极反应式为_。M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是_。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的_倍。(3)如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：电池的负极是_(填“a”或“b”)电极，该极的电极反应式为_。电池工作一段时间后电解质溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。答案：.B.(1)Ag2O22Zn4KOH2H2O=2K2Zn(OH)42Ag(2)xS2e=S(或2NaxS2e=Na2Sx)导电和隔离钠与硫4.5(3)aCH410OH8e=CO7H2O减小解析：.只有B能产生电流，F中Zn与Cu直接接触，电流表A不发生偏转。.(1)根据电池正、负极反应的物质和电解质溶液，分析反应物和生成物，根据电子守恒进行配平。(2)正极的电极反应式为xS2e=S，M的作用一是导电，二是因钠与硫易反应，故它起到隔离作用；钠高能电池中负极为钠，有23 g钠消耗释放1 mol e，则207 g钠消耗时转移207/23 mol e，铅蓄电池的电池反应为PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，铅蓄电池中铅是负极，207 g铅消耗时转移2 mol e，故钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的2072324.5倍。(3)CH4在反应时失去电子，故a电极是电池的负极。由总反应式CH42OH2O2=CO3H2O减去正极反应式O22H2O4e=4OH，可得负极反应式。由于电池工作过程中会消耗OH，故一段时间后，电解质溶液的pH会减小。12xx河南洛阳期末考SO2、CO、CO2、NOx是对环境影响较大的几种气体，对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。(1)利用电化学原理将CO、SO2转化为重要化工原料，装置如图所示：若A为CO，B为H2，C为CH3OH，则通入CO的一极为_极。若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，则负极的电极反应式为_。若A为NO2，B为O2，C为HNO3，则正极的电极反应式为_。(2)碳酸盐燃料电池，以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质，操作温度为650 ，在此温度下以镍为催化剂，以煤气(CO、H2的体积比为11)直接做燃料，其工作原理如图所示。电池总反应为_。以此电源电解足量的硝酸银溶液，若阴极产物的质量为21.6 g，则阳极产生气体标准状况下体积为_L。电解后溶液体积为2 L，溶液的pH约为_。(3)某研究小组利用下列装置用N2O4生产新型硝化剂N2O5。现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成燃料电池，采用电解法制备N2O5，装置如图所示，其中Y为CO2。在该电极上同时还引入CO2的目的是_。电解过程中，生成N2O5的电极反应方程式为_。答案：(1)正SO22e2H2O=SO4HO24e4H=2H2O(2)COH2O2=CO2H2O1.121(3)在电极上与O2共同转化为CO，保持熔融盐成分不变N2O42HNO32e=2N2O52H解析：本题考查电化学知识，考查考生对电化学知识的掌握情况及原电池、电解池知识的综合分析能力。难度较大。(1)一氧化碳和氢气反应转化为甲醇的过程中氢元素的化合价升高，碳元素的化合价降低，因此氢气被氧化做负极，一氧化碳被还原做正极。二氧化硫、氧气和水反应生成硫酸过程中，硫元素化合价升高，二氧化硫被氧化做负极。二氧化氮、氧气和水反应生成硝酸过程中，氧元素的化合价降低，氧气被还原做正极。(2)一氧化碳和氢气按物质的量11混合，再与氧气反应生成二氧化碳和水。电解硝酸银溶液阴极反应为Age=Ag，阳极反应为4OH4e=2H2OO2，生成21.6 g银时转移0.2 mol电子，根据电子守恒可知，阳极生成氧气0.05 mol，其在标准状况下的体积为1.12 L。生成氢离子0.2 mol，氢离子的浓度为0.1 molL1，溶液的pH1。(3)燃料电池工作时燃料失电子，做负极，因此氢气做负极，失去电子被氧化，转化为氢离子，氢离子和碳酸根离子结合，最终转化为二氧化碳和水，氧气做正极，得到电子被还原，转化为氧负离子，氧负离子和二氧化碳结合，最终转化为碳酸根离子，进而保证了电解质熔融盐成分不变。二氧化氮转化为五氧化二氮，氮元素化合价升高，发生氧化反应。