2019高考化學(xué)原電池化學(xué)電源1含解析

1、原電池化學(xué)電源李仕才（考試時(shí)間：45 分鐘滿(mǎn)分：100 分）一、單項(xiàng)選擇題：本題包括 11 小題，每小題 5 分，共 55 分。1 .食品保鮮所用的“雙吸劑”， 是由還原鐵粉、 生石灰、 氯化鈉、 炭粉等按一定比例組成的混合物，可吸收氧氣和水。下列分析不正確的是（）A.“雙吸劑”中的生石灰有吸水作用B.“雙吸劑”吸收氧氣時(shí)，發(fā)生了原電池反應(yīng)C.吸收氧氣的過(guò)程中，鐵作原電池的負(fù)極D.炭粉上發(fā)生的反應(yīng)為：0+4 屋+4H+=2HO答案：D解析：鐵粉、炭粉、Q 與電解質(zhì)氯化鈉構(gòu)成原電池，B、C 選項(xiàng)正確；中性溶液中反應(yīng)物中不能含有 4 或 OH,但生成物中可含有 4 或 OH,D 選項(xiàng)錯(cuò)誤。2.如圖

2、裝置中，U 形管內(nèi)為紅墨水，a、b 試管內(nèi)分別盛有食鹽和氯化錢(qián)溶液，各加入生鐵塊，放置一段時(shí)間。下列有關(guān)描述錯(cuò)誤是（）A.生鐵塊中的碳是原電池的正極B.紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤.兩試管中相同的電極反應(yīng)式是 Fe-2e=FeD.a 試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b 試管中發(fā)生了析氫腐蝕答案：B解析：Fe 與 C 及電解質(zhì)溶液形成原電池，F(xiàn)e 是負(fù)極：Fe-2e=Fe+,C 是正極，在 a中發(fā)生吸氧腐蝕，a 中壓強(qiáng)減小，b 中發(fā)生析氫腐蝕，b 中壓強(qiáng)增大，紅墨水柱液面是左高右低，故選Bo 本題考查鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕。3.如圖所示是幾種常見(jiàn)的化學(xué)電源示意圖，有關(guān)說(shuō)法不正確的是（）A.上述電池分

3、別屬于一次電池、二次電池和燃料電池B.干電池在長(zhǎng)時(shí)間使用后，鋅筒被破壞C.鉛蓄電池工作過(guò)程中，每通過(guò) 2mol 電子，負(fù)極質(zhì)量減輕 207gD.氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源答案：C解析：鉛蓄電池負(fù)極反應(yīng)為 Pb2e+SO=PbSO 通過(guò) 2mol 電子時(shí)，質(zhì)量增加 96g。4.一種新型燃料電池，它以多孔饃板為電極插入 KOH液中，然后分別向兩極通入乙烷和氧氣，則有關(guān)此電池推斷正確的是（）A.通入乙烷的電極為正極干電池示意圖鉛的電池示意圖氫氧燃料電池示意圖B.參加反應(yīng)的乙烷與氧氣的物質(zhì)的量之比為 7:2C.放電一段時(shí)間后，KOH 勺物質(zhì)的量濃度減少D.負(fù)極反應(yīng)式為 C2H5+6H2O

4、-14e=2C6+18H+答案：C解析：乙烷燃燒的化學(xué)方程式為 2GH6+7Q4CO+6H2。，在該反應(yīng)中氧氣得電子，乙烷失電子，因此通入氧氣的電極為正極，而通入乙烷的電極為負(fù)極，故 A 答案錯(cuò)誤；反應(yīng)中參加反應(yīng)的乙烷與氧氣的物質(zhì)的量之比應(yīng)為 2：7,故 B 答案錯(cuò)誤；考慮到該電池是以 KOH為電解質(zhì)溶液的，生成的 CO 會(huì)和 KOhK 應(yīng)轉(zhuǎn)化成&CO,反應(yīng)中消耗 KOHKOH 的物質(zhì)的量濃度減少，故 C 答案正確；由于該電池是以 KOH 溶液為電解液的，D 答案中負(fù)極生成的 U顯然在溶液中是不能存在的，故 D 答案錯(cuò)誤?？紤]到電解質(zhì)溶液的影響，此時(shí)該電池的總反應(yīng)式應(yīng)為 2c2H+8K

5、OHF7Q4KCQ+IOH2O,正極反應(yīng)式為 14H2O+7Q+28e=28OH （正極氧氣得電子，理論上形成 O一,但該粒子在水中不穩(wěn)定，必須以 OH 形式存在），負(fù)極反應(yīng)式可用總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式得到：2GH6+36ON28e=4C6+24HO。5.可用于電動(dòng)汽車(chē)的鋁一空氣燃料電池，通常以 NaCl 溶液或 NaOH液為電解質(zhì)溶液，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 NaOHme電解質(zhì)溶液時(shí)，正極反應(yīng)都為 Q+2HO+4e=4OHB.以 NaOHm為電解質(zhì)溶液時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為 Al+3OH3e=Al（OH）3JC.以 NaOH液為電解質(zhì)溶液時(shí)，電池在

6、工作過(guò)程中電解質(zhì)溶液的 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)極答案：A解析：正極 Q 得電子，溶液顯堿性或中性時(shí)，正極反應(yīng)都為 Q+2HO+4e=4OH,A項(xiàng)正確；鋁作負(fù)極，在堿性溶液（NaOH）中的負(fù)極反應(yīng)為 Al+4OH-3e=AlO2+2HaO,B 項(xiàng)錯(cuò)誤；在堿性電解質(zhì)溶液中總的電池反應(yīng)式為 4Al+3Q+40H=4AlO2+2H2C溶液 pH 降低，C 項(xiàng)錯(cuò)誤；電池工作時(shí)，電子從負(fù)極流向正極，D 項(xiàng)錯(cuò)誤。6.氫氧燃料電池用于航天飛機(jī)，電極反應(yīng)產(chǎn)生的水經(jīng)冷凝后可作為航天員的飲用水，其電極反應(yīng)式如下：負(fù)極：2H+40H4e=4HO正極：Q+2HO+4e=4OH當(dāng)?shù)玫?1

7、.8L 飲用水時(shí)，電池內(nèi)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為（）A.1.8molB.3.6molC.100molD.200mol答案：D1.8x103q解析：n（H2O）=j=100mol18gmol2 屋+O4e2=2HO即每生成 1molH2O 則轉(zhuǎn)移 2mole,當(dāng)生成 100molH2O 時(shí)，轉(zhuǎn)移 200moleo7 .微型紐扣電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用，有一種銀鋅電池，其電極分別是 A&O 和 Zn,電解質(zhì)溶液為 KOH 溶液，電極反應(yīng)式為Zn+20H2e=ZnOFH2OAg20+2e=2A 時(shí) 20H總反應(yīng)式為 Ag20+Zn=ZnO_2Ag根據(jù)上述反應(yīng)式，判斷下列敘述中正確的是（）A.在使用

8、過(guò)程中，電負(fù)極區(qū)溶液的 pH 增大8 .在使用過(guò)程中，電子由 Ag20 經(jīng)外電路流向 Zn 極C. Zn 是負(fù)極，Ag20 是正極D. Zn 極發(fā)生還原反應(yīng)，Ag20 極發(fā)生氧化反應(yīng)答案：C解析：（1）根據(jù)電極反應(yīng)式可知 Zn 失電子被氧化而溶解，Ag20 得電子被還原，故 Zn 是負(fù)極，Ag20 是正極，所以 C 正確；（2）負(fù)極（即 Zn 極）在反應(yīng)日消耗 0H,則負(fù)極區(qū)溶液的 pH 應(yīng)減小，故A 錯(cuò)誤；（3）發(fā)生原電池反應(yīng)時(shí)，電子由負(fù)極經(jīng)外電路到正極，即電子從 Zn 極經(jīng)外電路到 Aq0 極，故 B 錯(cuò)誤；（4）在原電池中，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，故 D 錯(cuò)誤。8 .鉛蓄電池

9、的示意圖如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.放電時(shí)，N 為負(fù)極，其電極反應(yīng)式為：Pb0+S0+4H+2e=PbSa2H209 .放電時(shí)，c（H2S0）不變，兩極的質(zhì)量增加.RC.充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)式為:PbS（0+2e=Pb+SC4匚上&屹D.充電時(shí)，若 N 連電源正極，則該極生成 PbQ肆聿答案：DU0L解析：充電時(shí)，若 N 連電源正極，則該極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)產(chǎn)物為 PbQ,D 正確。10 據(jù)報(bào)道， 我國(guó)擁有的完全自主產(chǎn)權(quán)的氫氧燃料電池車(chē)已在北京奧運(yùn)會(huì)期間為運(yùn)動(dòng)員提供了服務(wù)。某種氫氧燃料電池的電解液為 K0H 溶液，下列有關(guān)該電池的敘述不正確的是（）A.正極反應(yīng)式為 Q+2H0+4e=4

10、0HB,工作一段時(shí)間后，電解液中 K0H 勺物質(zhì)的量不變C.該燃料電池的總反應(yīng)方程式為 2H2+Q=2H0D.用該電池電解 CuCl2溶液，產(chǎn)生 2.24LCl2（標(biāo)準(zhǔn)犬況）時(shí)，有 0.1mol 電子轉(zhuǎn)移答案：D解析：本題考查燃料電池的工作原理。氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng)，A 正確；該燃料電池中氫氣與氧氣反應(yīng)生成水，K0H有消耗，也沒(méi)有生成，故 K0H 的物質(zhì)的量不變，但其溶液.一.曲解.濃度變小，B 正確；H2和 Q 反應(yīng)生成水是該電池發(fā)生的反應(yīng)，C 正確；CuCl2=C6CI2T,2cI2e=Cl2f,n（Cl2）=2.24L/22.4Lmol1=0.1mol,n（e）=0.2mol,D 錯(cuò)誤

11、。11 .利用反應(yīng) 6N0+8NH=7N+12H0 構(gòu)成電池的裝置如圖所示。此方法既能實(shí)現(xiàn)有效清除氮氧化物的排放，減輕環(huán)境污染，又能充分利用化學(xué)能。下列說(shuō)法正確的是（）A.電流從左側(cè)電極經(jīng)過(guò)負(fù)載后流向右側(cè)電極B.為使電池持續(xù)放電，離子交換膜需選用陰離子交換膜C.電極 A 極反應(yīng)式為 2NH6e=N+6H+離子交換膜D.當(dāng)有 4.48LNO2被處理時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為 0.8NA答案：B12 .有位科學(xué)家說(shuō)： “甲烷是 21 世紀(jì)的新燃料。 ”甲烷作為燃料的用途之一就是用于制作燃料電池。有科技工作者制造了一種甲烷燃料電池，一個(gè)電極通入空氣，另一個(gè)電極通入甲烷，電解質(zhì)是摻雜了 Y2Q的 ZrO2晶體，

12、它在高溫下能傳導(dǎo) 02o以下判斷錯(cuò)誤的是（）A.電池正極發(fā)生的反應(yīng)：02+4e=2（2）B.電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)：CH+4028e=C（2H2H.0C.固體電解質(zhì)里的（T 的移動(dòng)方向：由正極流向負(fù)極D.向外電路釋放電子的電極：正極（即電子由正極流向負(fù)極）答案：D解析：因?yàn)榉烹姇r(shí)，電池正極發(fā)生還原反應(yīng)（元素化合價(jià)降低），負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)（元素化合價(jià)升高）。所以正極反應(yīng)式是 Q+4e=20 一，負(fù)極反應(yīng)式是 CHI+402-8e=C（2H2HQ 由上述電池的正、負(fù)極反應(yīng)式可以看出：正極反應(yīng)“源源不斷”地產(chǎn)生 02,負(fù)極反應(yīng)要持續(xù)進(jìn)行，則需要“持續(xù)不斷”的才供應(yīng)，故電池內(nèi) 0T 的移動(dòng)方向是由正極流向

13、負(fù)極。電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，故外電路電子從負(fù)極流出，所以 D 錯(cuò)誤。二、非選擇題：本題包括 4 個(gè)小題，共 45 分.11.（8 分）關(guān)于鐵生銹的機(jī)理有人提出如下步驟：Fe2e=Fe+;H+e=H4H+Q=2HQ4Fe2+Q+（4+2x）H20=2FG-xH08H+根據(jù)以上過(guò)程，回答下列問(wèn)題：（1）根據(jù)以上機(jī)理，判斷下列說(shuō)法正確的是（）A.以上銹蝕過(guò)程發(fā)生的是化學(xué)腐蝕8 .從銹蝕反應(yīng)的最終結(jié)果看，水既是氧化劑，又是還原劑C.反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是氧氣被還原，金屬鐵被氧化D.從反應(yīng)機(jī)理看，銹蝕過(guò)程發(fā)生的是析氫腐蝕（2）某鐵件需長(zhǎng)期浸于水下，為了減少腐蝕，想采取下列措施，其中正確的有（）A.給鐵

14、件挪上一些鋅板9 .給鐵件通入直流電，把鐵件與電源正極連接C.在制造鐵件時(shí)，在鐵中摻入一定比例的銅制成合金D.在鐵件表面涂上一層較厚的瀝青（3）現(xiàn)有質(zhì)量為 1000g 的某鐵件已在水下生銹，若測(cè)知整個(gè)銹蝕過(guò)程中有 6mol 電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則參加反應(yīng)的 Q 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 L,反應(yīng)后鐵件的質(zhì)量為 g（已知鐵銹 Fe203-xH20 中x值為 1）。答案：（1）C（2 分）（2）AD（2 分）（3）33.6（2 分）1066（2 分）解析：（1）根據(jù)反應(yīng)機(jī)理，將方程式疊加：義4+X8+X2+可得：4Fe+302+2xH20=2（FeQ-xhb。）可知為吸氧腐蝕。(2)保護(hù)鐵不被腐蝕，可隔絕

15、Q 或采取犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。(3)4Fe+3Q+2HzO=2(FeQ-H2O)轉(zhuǎn)移電子3X22.4L12molMO2)6mol3父組&LXEV(O2)=12m.=33.6L由差值法得 Am=12 巾。=66g,故反應(yīng)后鐵件質(zhì)量為 1066g。12 .(除標(biāo)注外，每空 2 分，共 12 分)已知稀濱水和氯化鐵溶液都呈黃色，現(xiàn)在足量的稀的氯化亞鐵溶液中，加入 12 滴液澳，振蕩后溶液呈黃色，現(xiàn)對(duì)溶液呈黃色的原因進(jìn)行探究。(1)僅限選用的儀器和試劑有燒杯、試管、玻璃棒、量筒、滴管、藥匙；酸性高鎰酸鉀溶液、氫氧化鈉溶液、四氯化碳、硫氧化鉀溶液、硝酸銀溶液、淀粉碘化鉀溶液。完成以下實(shí)驗(yàn)探究過(guò)

16、程：【提出假設(shè)】假設(shè) 1:溶液呈黃色不是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致，是由溶液中的引起的(填微粒的化學(xué)式，下同)。假設(shè) 2:溶液呈黃色是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致，是由溶液中的引起的?！驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案】為了驗(yàn)證上述假設(shè) 1 和假設(shè) 2 的推斷，請(qǐng)用簡(jiǎn)要的文字描述你的實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象。假設(shè) 1:。假設(shè) 2:。(2)根據(jù)高中所學(xué)的知識(shí)判斷，你認(rèn)為(填“假設(shè) 1”或“假設(shè) 2”)的推斷是正確的；若選用淀粉碘化鉀溶液驗(yàn)證你的假設(shè)是否可行？(填“可行”或“不可行”)。(3)寫(xiě)出鐵離子與碘離子反應(yīng)的離子方程式：,并依據(jù)該反應(yīng)原理設(shè)計(jì)一種原電池，將原電池的裝置示意圖畫(huà)在方框中。；II|!J答案：(1)Br2Fe3+向黃色

17、溶液中加入適量 CC振蕩，靜置，下層溶液呈橙紅色向黃色溶液中滴加幾滴 KSCN液，溶液變?yōu)榧t色(1 分)(2)假設(shè) 2 不可彳 f(1 分)(3)2I+2Fe3+=2Fcs+I2I!KI溶液FeC1濯液13 .（9 分）（1）常溫下，將除去表面氧化膜的 Al、Cu 片插入濃 HNO 中組成原電池（圖1）,測(cè)得原電池的電流強(qiáng)度（I）隨時(shí)間的變化如圖 2 所示，反應(yīng)過(guò)程中有紅棕色氣體產(chǎn)生。011時(shí)，原電池的負(fù)極是 Al 片，此時(shí)，正極的電極反應(yīng)式是,溶液中的 4 向極移動(dòng)，ti 時(shí)，原電池中電子流動(dòng)方向發(fā)生改變，其原因是。（2） FeSO4在一定條件下可制得 FeS2（二硫化亞鐵）納米材料。 該材

18、料可用于制造高容量鋰電池，已知電解質(zhì)為熔融的&S,電池放電時(shí)的總反應(yīng)為 4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正極反應(yīng)式是 O答案：（1）2H+N（3+e=NOT+H2O（3 分）正（1分）Al 在濃硝酸中發(fā)生鈍化，氧化膜阻止了 Al 進(jìn)一步反應(yīng)（2 分）（2）FeSz+4e=Fe+2S2（3 分）解析：（1）常溫下鋁可以被濃硝酸鈍化；（2）正極得電子，化合價(jià)降低，從總方程式可以看出，正極的反應(yīng)物應(yīng)為 FeS2,產(chǎn)物為 Fe 和 S2一14 .（每空 2 分，共 16 分）氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。下圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍了一層細(xì)小的鉗粉，鉗吸附氣體的能力強(qiáng)，性質(zhì)穩(wěn)定。請(qǐng)回答：KOH溶液（1）氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是，在導(dǎo)線(xiàn)中電子流動(dòng)方向?yàn)椋ㄓ?a、b 表木）。（2）負(fù)極反應(yīng)式為。（3）電極表面鍍鉗粉的原因?yàn)?。?）該電池工作時(shí)，代和 Q 連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷地提供電能。因此，大量安全儲(chǔ)氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲(chǔ)氫材料，吸氫和放氫原理如下：I.2Li+H2=2LiHn.LiH+H2O=LiOF+HT反應(yīng) i 中的還原劑是，反應(yīng) n 中的氧化劑是。已知 LiH 固體密度為 0.