2023届新高考化学一轮复习原电池　化学电源提能力.docx

《2023届新高考化学一轮复习原电池　化学电源提能力.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023届新高考化学一轮复习原电池　化学电源提能力.docx（7页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、课练19原电池化学电源综合测评提能力一、选择题1.2021广西桂林、贺州、崇左调研如图所示原电池的盐桥中装有饱和K2SO4溶液，电池工作一段时间后，甲烧杯中溶液颜色不断变浅。下列叙述中正确的是（）A.b极是电池的正极B.甲烧杯中K经盐桥流向乙烧杯C.甲烧杯中溶液的pH逐渐减小D.电池的总反应离子方程式为MnO5Fe28H=Mn25Fe34H2O2.2022云南新平一中月考可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（）A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为O22H2O4e=4OHB.以NaOH溶液为电

2、解液时，负极反应为Al3OH3e=Al（OH）3C.以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D.电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极3.2022陕西榆林第二次质检联氨（N2H4）是火箭的燃料，一种用联氨制成的燃料电池示意图如下，下列有关该电池的说法正确的是（）A.该电池工作时，电子从负极经电解质溶液流向正极B.负极的反应式为N2H44e=N24HC.电池工作一段时间后，溶液的pH减小D.当电路中通过0.1 mol电子时，负极上消耗0.56 L O2（标准状况）4.2022陕西宝鸡中学月考某传感器工作原理如图所示，利用该传感器可以测定空气中NO、CO、NH3、SO2等有

3、害气体的含量。下列说法正确的是（）A.传感器工作中，电子由Pt（）极经电流计传到Pt（）极B.若M为熔融KOH，X为NH3，Y为N2，则负极的电极反应式为2NH36e=N26HC.若M是含O2的固体电解质，X为NO，则正极的电极反应式为O24e=2O2D.若X为CO，M为KOH溶液，则电池总反应为2COO2=2CO25.2021北京海淀区模拟全钒电池以惰性材料作电极，在电解质溶液中发生的原电池反应为：VO（黄色）V2（紫色）2H=VO2（蓝色）H2OV3（绿色）。下列说法不正确的是（）A.正极反应为VO2He=VO2H2OB.负极附近的溶液由紫色逐渐变为绿色C.反应每生成1 mol H2O时转

4、移电子的物质的量为0.5 molD.原电池使用过程中溶液的pH逐渐增大6.2020山东卷微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水（以含CH3COO的溶液为例）。下列说法错误的是（）A.负极反应为CH3COO2H2O8e=2CO27HB.隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜C.当电路中转移1 mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5 gD.电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为217.2021广西省南宁市第二次适应性测试DBFC燃料电池的结构如图，该电池的总反应

5、为NaBH44H2O2=NaBO26H2O。下列关于电池工作时的相关分析不正确的是（）A.X极为正极，电流经X流向外电路B.Y极发生的还原反应为H2O22e=2OHC.X极区溶液的pH逐渐减小D.每消耗1.0 L 0.50 mol/L的H2O2电路中转移1.0 mol e二、非选择题8.由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题：（1）装置甲中负极的电极反应式是。（2）装置乙中正极的电极反应式是。（3）装置丙中溶液的pH（填“变大”“变小”或“不变”）。（4）四种金属活泼性由强到弱的顺序是。9.（1）锂锰电池的体积

6、小，性能优良，是常用的一次电池。该电池的反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li通过电解质迁移进入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：外电路的电流方向是由（填“a”或“b”，下同）极流向极。电池的正极反应式为_。（2）微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇微生物燃料电池中，电解质溶液为酸性，示意图如下：该电池中外电路电子的流动方向为（填“从A到B”或“从B到A”）。工作结束后，B电极室溶液的pH与工作前相比将（填“增大”“减小”或“不变”，溶液体积变化忽略不计）。A电极附近甲醇发生的电极反应为。10.2021山东济南莱芜一中

7、月考科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航空航天。图甲所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导正极生成的O2（O24e=2O2）。（1）c电极为极，d电极上的电极反应式为。（2）图乙所示为用惰性电极电解100 mL 0.5 molL1 CuSO4溶液的装置，a电极上的电极反应式为；若a电极产生56 mL（标准状况）气体，则所得溶液的pH（不考虑溶液体积变化），若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入（填序号）。aCuO bCu（OH）2c.CuCO3 dCu2（OH）2CO3（3

8、）用该电池电解KHCO3溶液可使K2CO3溶液再生，其原理如图丙所示。简述再生K2CO3的原理：。综合测评提能力1D由甲烧杯中溶液颜色不断变浅，可知KMnO4中Mn元素的化合价降低，得到电子，Fe元素的化合价升高，失去电子，则b为负极，a为正极，所以总的电极反应式为2KMnO410FeSO48H2SO4=2MnSO45Fe2（SO4）3K2SO48H2O。由于Fe2在b电极失去电子，发生氧化反应，所以b极是电池的负极，A错误；K向正极移动，所以K从盐桥流向甲烧杯，B错误；甲烧杯中a电极上MnO获得电子，发生还原反应，Mn元素的化合价降低，电极反应为MnO8H5e=Mn24H2O，所以甲烧杯中溶

9、液的pH逐渐增大，C错误；由总的电极反应式可知，反应的离子方程式为MnO5Fe28H=Mn25Fe34H2O，D正确。2A电解质溶液显碱性或中性，该燃料电池的正极反应均为O22H2O4e=4OH，A正确；铝作负极，铝失去电子变为Al3，在NaOH溶液中反应生成AlO，则负极反应为Al4OH3e=AlO2H2O，B错误；该电池在碱性条件下消耗了OH，生成H2O，总反应式为4Al3O24OH=4AlO2H2O，溶液pH降低，C错误；电池工作时，电子从负极流出经过外电路流到正极，D错误。3C电池工作时，电子从负极经导线流向正极，不进入电解质溶液，A错误；N2H4在负极上发生氧化反应生成N2，电解质溶

10、液是KOH溶液，则电极反应式为N2H44OH4e=N24H2O，B错误；正极反应式为O22H2O4e=4OH，综合两电极反应式可得燃料电池总反应式为N2H4O2=N22H2O，反应生成H2O，c（KOH）逐渐减小，溶液的pH减小，C正确；O2参与正极反应，电路中通过0.1 mol电子时，正极上消耗0.025 mol O2，在标准状况下的体积为0.025 mol22.4 Lmol10.56 L，D错误。4CO2通入Pt（）极，发生还原反应，则Pt（）是正极，Pt（）是负极，故电子由Pt（）极经电流计传到Pt（）极，A错误；X为NH3，Y为N2，M为熔融KOH，则负极反应为2NH36OH6e=N2

11、6H2O，B错误；M是含O2的固体电解质，则正极的电极反应式为O24e=2O2，C正确；X为CO，M为KOH溶液，则电池总反应为2COO24KOH=2K2CO32H2O，D错误。5C由电池总反应VO（黄色）V2（紫色）2H=VO2（蓝色）H2OV3（绿色）可得，VO为正极的活性物质，V2为负极的活性物质，所以左室为正极室，右室为负极室。正极反应为VO2He=VO2H2O，A项正确；负极反应为V2e=V3，所以负极附近溶液的颜色由紫色逐渐变为绿色，B项正确；由电极反应VO2He=VO2H2O可知，反应每生成1 mol H2O时转移电子的物质的量为1 mol，C项错误；由原电池总反应可知，反应过程

12、中H被不断消耗，所以溶液的pH逐渐增大，D项正确。6B结合图示可知放电时的电极反应如下：电极名称电极反应负极（a极）CH3COO2H2O8e=2CO27H正极（b极）2H2e=H2根据上述分析可知，A项正确；该电池工作时，Cl向a极移动，Na向b极移动，即隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜，B项错误；电路中转移1 mol电子时，向a极和b极分别移动1 mol Cl和1 mol Na，则模拟海水理论上可除盐58.5 g，C项正确；电池工作时负极产生CO2，正极产生H2，结合正、负极的电极反应知，一段时间后，正极和负极产生气体的物质的量之比为21，D项正确。7A由工作原理装置图可知，负极发

13、生氧化反应，电极反应式为BH8OH8e=BO6H2O，正极H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH，电极反应式为H2O22e=2OH。由图知X极为负极，电子经X流向外电路流入Y，A错误；Y极为正极，H2O2发生还原反应：H2O22e=2OH，B正确；X极发生氧化反应：BH8OH8e=BO6H2O，故X极区溶液的pH逐渐减小，C正确；由电极反应式H2O22e=2OH知，每消耗1.0 L 0.50 mol/L的H2O2电路中转移1.0 mol e，D正确；故选A。8答案：（1）A2e=A2（2）Cu22e=Cu（3）变大（4）DABC解析：甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理，甲中A不断溶

14、解，则A为负极、B为正极，活泼性：AB；乙中C极增重，即析出Cu，则B为负极，活泼性：BC；丙中A上有气体即H2产生，则A为正极，活泼性：DA，随着H的消耗，pH变大。9答案：（1）baMnO2eLi=LiMnO2（2）从A到B不变CH3OHH2O6e=6HCO2解析：（1）结合所给装置图以及原电池反应原理，可知Li作负极，MnO2作正极，所以电子流向是ab，电流方向则是ba。根据题给信息“电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li通过电解质迁移进入MnO2晶格中，生成LiMnO2”，所以正极的电极反应式为MnO2eLi=LiMnO2。（2）甲醇失去电子，作为电池的负极，所以该电池外电路电子的

15、流动方向为从A到B。B电极上O2得电子消耗H，同时溶液中的H移向B电极室，所以B电极室溶液的pH与工作前相比未发生变化。CH3OH失电子，生成CO2和H，根据化合价变化和元素守恒配平方程式即可得电极反应式：CH3OHH2O6e=6HCO2。10答案：（1）正CH44O28e=CO22H2O（2）4OH4e=2H2OO21ac（3）HCO存在电离平衡：HCOHCO，阴极H放电，使H浓度减小，导致平衡右移（或溶液中H放电，增大了OH浓度，OH与HCO反应，从而使CO再生）解析：（1）该装置为原电池，外电路中电流由c极流向d极，则c极为正极，氧气得电子发生还原反应生成O2，d极为负极，甲烷失电子发生

16、氧化反应；固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导正极生成的O2，则d极的电极反应式为CH44O28e=CO22H2O。（2）电解100 mL 0.5 molL1 CuSO4溶液，总反应为2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，与电源正极相连的为阳极，溶液中的氢氧根离子失去电子发生氧化反应，则a电极的电极反应式为4OH4e=2H2OO2；根据总反应方程式可知，若a电极产生56 mL（标准状况下，n2.5103mol）氧气，溶液中生成氢离子的物质的量为0.01 mol，c（H）0.1 molL1，pHlg 0.11；电解过程中，每生成2 mol Cu，会生成1 mol O2，为了使CuSO4溶液恢复原浓度，应加入CuO或CuCO3。