高考化學(xué)考點(diǎn)復(fù)習(xí) 專題十四 原電池(新高考 含答案)

第第#頁共11頁正極(NPG@CoO)2H0+2e-—Hf+20H-422原電池中，陽離子移向正極，故Li+向正極區(qū)遷移,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Li板為負(fù)極,NPG@CoO為正極，負(fù)極電勢低于正極電勢,B4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@CoO為正極，發(fā)生還4原反應(yīng)，正極區(qū)電解液為CO(NH2)2水溶液，顯弱堿性，故正極反應(yīng)式為2H2O+2e=H2f+2OH-,D項(xiàng)錯(cuò)誤。til提能力?考賤戰(zhàn)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)4-,NiOOH為正極，得到電子生成Ni(OH)2。由題圖知原電池中陽離子向正極移動(dòng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;充電時(shí)陰極發(fā)生的電極反應(yīng)是Zn(OH)4-+2e=Zn+4OH-,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)2,由題圖知電解質(zhì)溶液顯堿性，故正極反應(yīng)為NiOOH+e-+H2O—Ni(OH)2+OH-,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0.2mol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。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/CuS電極為正極，結(jié)合題圖對(duì)充、放電時(shí)發(fā)生的電極X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(Al)Al+7AlCl--3e-4——4AlCl-27(原電池)正極(Cu/CuS)xCuS+2e-xxCu+S2-充電陰極(Al)4AlCl-+3e—27Al+7AlCl-(電解池)陽極(Cu/CuS)xCu-2e-+S2-—CuSXX充電時(shí),AlCl7得電子轉(zhuǎn)化成Al,被還原,A項(xiàng)正確。放電時(shí),Al電極為負(fù)極,Cu/CuS電極為正極,陽離子向正極移動(dòng)，27x即K+通過陽離子交換膜向Cu/CuS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。XB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(PF)得電子被還原，電極反應(yīng)式為C(PF)+e—xC+PF6,B項(xiàng)錯(cuò)誤;充電時(shí),x6x66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+Li++e-——AlLi,所以鋁鋰電極質(zhì)量增加,C項(xiàng)正確;充電時(shí),陰離子向陽極移動(dòng)，即PF6向陽極移動(dòng),D項(xiàng)正確。BC首先判斷電極:根據(jù)題圖可知,N極NO/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CH3COO-失電子生成二氧化碳，發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為CH3COO--8e-+2H2O十CO2f+7H+,選項(xiàng)A正確;原電池工作時(shí)，陽離子向正極區(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1mol旦轉(zhuǎn)移4mol電子，生成1mol鳥轉(zhuǎn)移10mol電子,根據(jù)得失電子守恒,M極區(qū)生成的CO2與N極區(qū)生成的％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NH］、02,產(chǎn)物為N03,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++202N03+2H++H20,選項(xiàng)D正確。C充電時(shí)F-從乙電極移向甲電極，則甲電極是陽極,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)，電流從電勢高的正極流向電勢低的負(fù)極，所以甲電極的電勢比乙電極的電勢高,B錯(cuò)誤。充電時(shí)，甲電極的電極反應(yīng)式為Bi+3F--3e=BiF3,電極增加的質(zhì)量是氟元素的質(zhì)量,每轉(zhuǎn)移3mol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。D原電池中陽離子移向正極,放電時(shí)丄i+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)陽極反應(yīng)式,可知放電時(shí)正極反應(yīng)為LifePO+xLi++xe-——1-X4LiFePO,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)丄i、Fe的化合價(jià)發(fā)生變化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4AFe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溶液無現(xiàn)象，鐵片W作正極被保護(hù)，向其附近溶液中加KSCN溶液也無現(xiàn)象，因此不能判斷電池的正、負(fù)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。&B由題意知,RbAgI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5極為正極。因0可以通過聚四氟乙烯膜與All反應(yīng)生成Al0和I,則正極的放電物質(zhì)應(yīng)為I,其得電子轉(zhuǎn)化為I-,TOC\o"1-5"\h\z232322結(jié)合RbAgI固體電解質(zhì)中的Ag+生成AgI,根據(jù)原子守恒及電荷守恒配平得到的正極反應(yīng)為I+2Ag++2e-——2AgI,選項(xiàng)52A錯(cuò)誤;負(fù)極反應(yīng)為Ag-e~Ag+,原電池總反應(yīng)為2Ag+I=2AgI,結(jié)合正極區(qū)的轉(zhuǎn)化反應(yīng)4AlI+30=^Al0+6I,可3223得該氣體傳感器的總反應(yīng)為302+4AlI3+12Ag—2Al203+12AgI,選項(xiàng)B正確；由得失電子守恒知當(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。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-+40H=Zn(0H)4-,正極的電極反應(yīng)式為MnO2+2e-+4H+—皿少++2屯0,則放電過程的總反應(yīng)為Zn+Mn0+40H-+4H^Zn(0H)2-+Mn2++2H0,A項(xiàng)正確。當(dāng)1molZn參與反應(yīng)時(shí)，電路中有2mol電子通過，則理論上有2mol&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(0H)2-+2e-——Zn+40H-,C項(xiàng)正確。充電過程中，惰性電極為陽極,發(fā)生的反應(yīng)為Mn2+-2e-+2H20—Mn02+4H+,有H+生成,pH逐漸減小,D項(xiàng)正確。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Cr2O2-發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cr2O2-+14H++6e=2Cr3++7H2O,B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SO：-向負(fù)極移動(dòng)，即移向甲燒杯,D項(xiàng)錯(cuò)誤。（1）玻璃棒>500mL容量瓶（2分）硫酸（1分）（2）銀（2分）⑶Fe2+-e-—Fe3+（1分）Ag++e=Ag（1分）Ag+（1分）（4）原電池反應(yīng)使c（Fe3+）增大，同時(shí)NO3進(jìn)入石墨電極酸性溶液中,氧化亞鐵離子,c（Fe3+）又增大，致使平衡正向移動(dòng)（2分）【解析】（1）配制500mL—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。Fe（SO）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Fe3+水解。（2）電流表243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，陽離子向正極移動(dòng)，即鹽橋中的陽離子進(jìn)入銀電極溶液中。（3）石墨電極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe2+-e-^Fe3+。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++Fe2+^Fe3++Ag,由此可知Ag+的氧化性大于Fe3+。（4）隨著原電池反應(yīng)Ag++Fe2+^Fe3++Ag的進(jìn)行,溶液中c（Fe3+）增大，當(dāng)鹽橋中電解質(zhì)為KNO時(shí),NO3進(jìn)入石墨電極酸性溶液中,氧化亞鐵離子,c（Fe3+）又增大，致使TOC\o"1-5"\h\z33Fe3++Ag—Ag++Fe2+平衡正向移動(dòng),故一段時(shí)間后,可觀察到電流表指針反轉(zhuǎn)。（1）MnO（1分）NHy+H0—NH?O+H+（2分）（2）Zn+MnO+2HSO^nSO+MnS0+2HO（2分）增大鋅粉與二氧化24232224442錳粉末的接觸面積（1分）（3）能量轉(zhuǎn)換效率高、環(huán)境友好（2分）CH-8e-+10OH=CO2-+7H0（2分）（4）減?。?分）432（5）75%（2分）Zn2++Mn2++2H0仝Zn+MnO+4H+（2（5）75%（2分）22【解析】（1）普通鋅錳干電池的構(gòu)造:外殼為鋅筒，中間是石墨棒，其周圍是由MnO和NHC1等組成的糊狀填充物,24還原劑鋅在負(fù)極失去電子被氧化,氧化劑MnO2在正極得到電子被還原，電解質(zhì)氯化銨水解（NH++H2O=NH3?H2O+H+）使電解液呈酸性。（2）“酸浸”時(shí)首先會(huì)想到活潑金屬鋅與稀硫酸反應(yīng)Zn+HSO—ZnSO+Hf,結(jié)合“濾液”的溶質(zhì)為2442ZnSO和MnSO可推知，在酸性溶液中強(qiáng)還原劑鋅把強(qiáng)氧化劑MnO還原為Mn2+:Zn+MnO+2HSOZnSO+MnSO+2HO;進(jìn)42224442而由“濾液中c（ZnSO）略大于c（MnSO）”判斷，粉碎的重要作用是增大鋅粉與MnO粉末的接觸面積，使上述兩個(gè)反應(yīng)2中的第二個(gè)反應(yīng)成為主要反應(yīng)。（3）燃料電池的優(yōu)點(diǎn)是能量轉(zhuǎn)換效率高、環(huán)境友好。堿性燃料電池中甲烷的氧化產(chǎn)物為CO2-:CH4-8e-+10OH=COf-+7H2Oo⑷鋁電極與通甲烷的鉑電極相連，作電解池的陰極，電解時(shí)溶液中的鋅離子在鋁電極上得到電子被還原為單質(zhì)鋅,Zn2++2e-^=Zn,石墨電極上Mn2+失去電子被氧化為MnO2，Mn2+-2e-+2H2O^=一故itM