高考化学二轮复习专项测试：专题十二 考点一 原电池原理及其应用 3含解析

2020届高考化学二轮复习专项测试专题十二考点一原电池原理及其应用（3）1、将反应2Al6H=2Al33H2的化学能转化为电能，能达到目的的是( )AB CD2、人工光合系统装置（如图）可实现以CO2和H2O合成CH4。下列说法不正确的是( )A该装置为原电池，且铜为正极B电池工作时，H+向Cu电极移动CGaN电极表面的电极反应式为：2H2O4e-=O2+4H+D反应CO2+2H2O CH4+2O2中每消耗1mol CO2转移4mol e-3、某同学按下图所示的装置进行实验。A、B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水，当K闭合时，从右向左通过交换膜移向A极。下列分析正确的是( )A. 溶液中c()减小B. B极的电极反应： C. Y电极上有产生，发生还原反应D. 反应初期，X电极周围出现白色胶状沉淀4、由W、X、Y、Z四种金属按下列装置进行实验。下列说法不正确的是( )装置现象金属W不断溶解Y的质量增加W上有气体产生A.装置甲中W作原电池负极B.装置乙中Y电极上的反应式为C.装置丙中电流由Z流向WD.四种金属的活动性强弱顺序为ZWXY5、流动电池是一种新型电池。其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示，电池总反应为CuPbO22H2SO4=CuSO4PbSO42H2O。下列说法不正确的是( ) Aa为负极，b为正极B该电池工作时PbO2电极附近溶液的pH增大Ca极的电极反应为Cu2e=Cu2D调节电解质溶液的方法是补充CuSO46、如图、分别是甲、乙两组同学将反应 “ ”设计成的原电池装置，其中C1、C2均为碳棒。甲组向图烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图B烧杯中逐滴加入适量40%NaOH溶液。下列叙述中正确的是( )A 甲组操作时，微安表（G）指针发生偏转B 甲组操作时，溶液颜色变浅C 乙组操作时，C2做正极D 乙组操作时，C1上发生的电极反应为I22e=2I7、利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是（ ）A相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 B阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+=2H+2MV+ C正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3D电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动8、如图是中国在南极建设的第四个科学考察站泰山站。为了延长科学考察站基础设施使用寿命，钢铁设备表面镶嵌一些金属块(M)。下列说法正确的是（ ）A.金属块M可能是铜，发生氧化反应B.这种保护方法叫牺牲阳极的阴极保护法C.科考考察站里的设备在潮湿空气中主要发生化学腐蚀D.若采用外加电流的阴极保护法，设备与电源正极相连9、将打磨后的镁和铝平行插入1molL-1 NaOH溶液中,用导线相连并连接电流传感器组成原电池装置(如图甲),测得电流随时间变化曲线如图乙所示(起始时镁作负极,t 时刻电流出现反转),且镁条表面始终无明显气泡,则下列说法中错误的是( )A.实验过程中,铝电极表面可能有气泡产生B.0t 时刻,镁电极上发生反应:Mg-2e-+2OH-Mg(OH)2C.t 时刻时,铝和镁的金属活动性相同D.t 时刻后,电池主要发生的总反应为10、硝酸汞和碘化钾溶液混合后会生成红色的碘化汞沉淀,为了探究硝酸汞和碘化钾溶液之间能否发生氧化还原反应,研究人员设计了如图的实验装置,结果电流计指针发生了偏转,下列分析不正确的是( )A.如图装置的电流方向是从C2到C1B.C1附近加入淀粉变蓝,C2析出固体C.可用饱和KI溶液琼脂填充盐桥增强导电性D.该装置内发生的氧化还原反应可自发进行11、下图是一个电化学过程的示意图，用甲醇燃料电池给充电宝充电，并电解某盐溶液，其中充电宝锂离子电池的总反应为：xLi+Li1-xMn2O4LiMn2O4。请回答下列问题： （1）甲池是_（填“原电池”或“电解池”），写出通入氧气的电极的电极反应式_ （2）下列关于乙池的说法正确的是_aA极的电极反应式为LiMn2O4xe-Li1-xMn2O4+xLi+bB极发生还原反应 c乙池中Li+向A极移动dA极是阳极 （3）理论上，当甲池中消耗标准状况下336 mL O2 时，丙池中_（C或D）电极上增重_。12、如图为科学家设计出的光伏燃料电池发电系统的工作流程示意图。已知a、b、c、d四个电极均为惰性电极,请回答下列问题:1.甲装置中b极为_极,乙装置中c极为_极。2.有下列四种电解质溶液,其中甲装置中可以放置( )A.NaCl溶液 B.KOH溶液 C.HCl溶液 D.溶液3.根据实际需要,乙装置中可以使用不同的电解质。若使用熔融碳酸盐,则c电极上的电极反应式为_。若使用固体氧化物(如或等,高温下可直接传导),写出c电极上的电极反应式:_。4.甲装置中通过0.5mol电子时,乙装置中c电极上参加反应的气体在标准状况下的体积为_L。 答案以及解析1答案及解析：答案：B解析： 2答案及解析：答案：D解析： 3答案及解析：答案：D解析： 4答案及解析：答案：C解析：金属作电极时,一般情况下,负极金属的活动性大于正极金属。甲中W溶解,说明活泼性:WX,故W作负极,A项正确;Z中Y电极质量增加,说明有Cu析出,Y电极作正极,电极反应方程式为,活泼性:XY,B项正确;丙中W上有气体析出,说明W电极作正极,电流方向由正极W流向负极Z,活泼性:ZW,C项错误;综上所述,金属的活动性:ZWXY,D项正确。 5答案及解析：答案：D解析：A项,根据电池总反应:Cu+PbO2+2H2SO4=CuSO4+PbSO4+2H2O可得铜作负极,PbO2作正极,正确;B项,该电池工作时PbO2电极发生的反应为PbO2+4H+2e-=PbSO4+2H2O,消耗了溶液中的H+,故溶液的pH增大,正确;C项,铜电极的电极反应为Cu -2e-=Cu2+ ,正确;D项,通过总反应可以看到H2SO4参加了反应, 故应补充H2SO4,错误。 6答案及解析：答案：D解析：图烧杯中逐滴加入适量浓盐酸，平衡向正方向移动，溶液颜色加深，故B错误；但是氧化反应和还原反应在溶液中发生，不能形成原电池，故A错误；图，B烧杯中逐滴加入适量40%NaOH溶液，上述平衡向逆方向移动，氧化反应和还原反应在两极发生，形成原电池，其中C1上发生：I22e2I，为原电池正极；C2上发生：-2e+2OH+H2O，为原电池负极，故C错误，D正确。 7答案及解析：答案：B解析：A项、相比现有工业合成氨，该方法选用酶作催化剂，条件温和，同时利用MV+和MV2+的相互转化，化学能转化为电能，故可提供电能，故A正确；B项、左室为负极区，MV+在负极失电子发生氧化反应生成MV2+，电极反应式为MV+-e-=MV2+，放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反应生成H+和MV+，反应的方程式为H2+2MV2+=2H+2MV+，故B错误；C项、右室为正极区，MV2+在正极得电子发生还原反应生成MV+，电极反应式为MV2+e-=MV+，放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+，故C正确；D项、电池工作时，氢离子（即质子）通过交换膜由负极向正极移动，故D正确。故选B。 8答案及解析：答案：B解析：A项，根据题中信息可知，金属块M应比铁活泼，M不可能为铜，错误；B项，利用原电池原理保护金属，这种方法叫牺牲阳极的阴极保护法，正确；C项，通常情况下，金属在空气中主要发生电化学腐蚀，错误；D项，利用外加电流的阴极保护法，设备与电源负极相连，设备为阴极，被保护，错误。 9答案及解析：答案：C解析：起始时镁作负极,铝电极表面H2O放电,生成H2,有气泡产生,A项正确;起始时,镁作负极,发生反应:Mg-2e-+2OH-Mg(OH)2,B项正确;铝比镁活泼,C项错误;t 时刻后,铝作负极,负极反应式为,因镁条表面始终无明显气泡,则t 时刻后,正极反应式为 O2+4e-+2H2O4OH-,总反应为,D 项正确。 10答案及解析：答案：C解析： 11答案及解析：答案：（1）原电池；O2+4e-+2H2O=4OH-；（2）abd；（3）D；6.48g；解析： 12答案及解析：答案：1.阴; 负2.BD3.; 4.5.6解析：1.甲装置是电解池,在阴极上生成,故b为阴极;乙装置是原电池,在负极上失电子,故c为负极。2.因甲装置中需要得到、两种产物,故甲装置中可以加入的电解质溶液由KOH溶液或溶液。3.当用熔融碳酸盐作电解质时,放电后生成的会与作用生成、;当用固体氧化物作电解质时,放电后生成的会与结合生成。4.甲装置中通过0.5mol电子时,乙装置中转移电子0.5mol,由c电极的电极反应式可知,参加反应的为0.25mol。