高考化学复习原电池专题提升训练带答案.docx
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高考化学复习原电池专题提升训练带答案
高考化学复习原电池专题提升训练(带答案)
高考化学复习的重要方法之一就是做题,为此整理了高考化学复习原电池专题提升训练,请考生及时练习。
1.下列有关原电池的叙述中,错误的是()
A.原电池是将化学能转化为电能的装置
B.用导线连接的两种不同金属同时插入液体中,能形成原电池
C.在原电池中,电子流出的一极是负极,发生氧化反应
D.在原电池放电时,电解质溶液中的阳离子向正极移动
2.将0.1L含有0.02molCuSO4和0.01molNaCl的水溶液用惰性电极电解。
电解一段时间后,一电极上得到0.01molCu,另一电极析出的气体
A.只有Cl2B.既有Cl2又有O2C.只有O2D.只有H2
3.
A.Zn是负极B.Cu是正极
C.负极上发生氧化反应D.正极上发生氧化反应
4.肼(N2H4)空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。
下列说法中,不正确的是
A.该电池放电时,通入肼的一极为负极
B.电池每释放1molN2转移的电子数为4NA
C.通入空气的一极的电极反应式是:
O2+2H2O+4e-=4OH-
D.电池工作一段时间后,电解质溶液的pH将不变
5.下列叙述正确的是
A.K与N连接时,X为硫酸,一段时间后溶液的pH增大
B.K与N连接时,X为氯化钠,石墨电极反应:
2H++2e=H2
C.K与M连接时,X为硫酸,一段时间后溶液的pH增大
D.K与M连接时,X为氯化钠,石墨电极反应:
4OH-4e=2H2O+O2
6.某小组为研究电化学原理,设计如右图装置。
下列叙述正确的是()
A、a和b用导线连接时,铁片上会有金属铜析出
B、a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:
Cu2+2e―=Cu
C、无论a和b是否连接,铁片均会溶解
D、无论a和b是否连接,铁片上发生的反应都是:
Fe3e―=Fe3+
7.如图所示,a、b是两根石墨棒。
下列叙述正确的是
A.a是正极,发生还原反应
B.b是阳极,发生氧化反应
C.稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变
D.往滤纸上滴加酚酞试液,a极附近颜色变红
12月31日夜,上海外滩运用LED产品进行了精彩纷呈的跨年灯光秀。
下图是一种氢氧燃料电池驱动LED发光的装置。
下列有关叙述正确的是
A.a处通入氧气
B.b处为电池正极,发生了还原反应
C.该装置中只涉及两种形式的能量转化
D.P型半导体连接的是电池负极
普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生Ca(OH)2,溶液呈碱性。
根据这一特点科学家发明了电动势(E)法测水泥初凝时间,此法的原理如图所示,反应的总方程式为:
2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag。
下列有关说法不正确的是
A.工业上制备普通水泥的主要原料是黏土和石灰石
B.测量原理装置图中,Ag2O/Ag极发生氧化反应
C.负极的电极反应式为:
2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O
D.在水泥固化过程中,由于自由水分子的减少,溶液中各离子浓度的变化导致电动势变化
10.下列关于化学电源的说法正确的是
A.普通干电池放电之后还能再充电B.充电电池在放电和充电时都是将化学能转化为电能
C.充电电池可以无限制地反复放电、充电D.氢氧燃料电池是一种环境友好电池
声器发出声音的电池,装置如右图所示。
下列
说法正确的是()
A.电流方向为:
铝质易拉罐导线扬声器导线炭棒
B.铝质易拉罐将逐渐被腐蚀
C.电池总反应为:
4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)2
D.炭棒上发生的主要反应为:
2H++2e-=H2
12.图为氢氧燃料电池原理示意图,下列叙述不正确的是
A.a电极是负极
B.b电极上发生氧化反应
C.该电池工作时化学能转化为电能
D.该电池的总反应为2H2+O2=2H2O
为将反应2Al+6H+=2Al3++3H2的化学能转化为电能,下列装置能达到目的的是(铝条均已除去了氧化膜)()。
14.下列有关判断正确的是
A.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极反应式为:
Cu-2e-=Cu2+
B.由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应式为:
Al-3e-+3OH-=Al(OH)3
C.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其负极反应式为:
Cu-2e-=Cu2+
D.用原电池和电解池装置都能实现2HCl+CuCuCl2+H2反应
16.镁电池毒性低、污染小,电压高而平稳,它逐渐成为人们研制绿色电池的关注焦点。
其中一种镁电池的反应原理为:
,下列说法不正确的是()
A.放电时,正极反应式:
Mo3S4+2xe-=Mo3S42x-
B.放电时,Mo3S4发生氧化反应
C.充电时,Mg2+向阴极迁移
D.充电时,阴极反应式:
xMg2++2xe-=xMg
17.由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验,已知用C与B相连作电极放入硫酸铜溶液中B溶解。
根据实验现象填表:
现象金属A断溶解C的质量增加A上有气体产生正极反应式四种金属活动性有强到弱的顺序:
18.现有如下两个反应:
(A)NaOH+HCl=NaCl+H2O
(B)2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
(1)根据两反应本质,判断能否设计成原电池(填能或不能)(A)(B)。
(2)如果(A或B)不能,说明其原因。
(3)如果(A或B)可以,则写出正、负极材料及其电极反应式,电解质溶液
负极:
;。
正极:
;。
电解质溶液:
。
某高二化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:
(1)实验①、⑤中Al电极的作用是否相同(填是或否
(2)请在方框内画出实验③的原电池装置图,标出正、负极。
(3)实验②中电流计指针偏向电极(填Al或Cu),Cu电极反应式为;
(4)实验④中铝为极(填正或负),其电极反应式为。
(8分)对下图中电极加以必要的连接并填空:
(1)在A图中,使铜片上冒气泡。
请加以必要连接,则连接后的装置叫________。
电极反应式:
锌板:
_______________________________________________________________;
铜板:
______________________________________________________________。
(2)在B图中,使a极析出铜,则b极析出________。
加以必要的连接后,该装置叫________。
电极反应式,a极:
________;b极:
________。
经过一段时间后,停止反应并搅匀溶液,溶液的pH________(填升高、降低或不变)。
(3)将A、B图中Cu板与a极、Zn板与b极用导线连接,则连接后的A装置叫________,B装置叫________。
Zn板为________极,a极为________极。
A图发生的总反应的化学方程式为__________________,B图发生的总反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
21.X、Y、Z、U、V是元素周期表前四周期中的五种常见元素,其相关信息如下表:
元素相关信息X地壳中含量最多的金属,其氧化物可用作耐火材料Y单质在常温常压下为黄绿色气体Z常温常压下,单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积U常温下单质遇浓硫酸钝化,其一种核素的质量数为56,中子数为30V属短周期元素,原子的最外层电子数是内层电子数的2/5
请回答下列问题:
(1)元素X位于周期表中第周期第族,其离子结构示意图为。
(2)上述元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是(写化学式),非金属气态氢化物还原性最强的是(写化学式)。
(3)在碱性条件下,Y的单质可与UO2-反应制备一种可用于净水的盐UO42-,该反应的离子方程式是。
(4)我国首创的海洋电池被大规模用于海洋灯塔。
该电池是以X板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,电池总反应为:
4X+3O2+6H2O=4X(OH)3。
该电池正极反应为。
(5)已知25时,Ksp[U(OH)3]=2.6310-39,则该温度下反应U(OH)3+3H+U3++3H2O的平衡常数K=。
22.A、B、C、D、E、F六种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素。
它们之间的关系如下:
Ⅰ.原子半径:
ABD
Ⅱ.原子的最外层电子数:
A=DC=EA+B=C
Ⅲ.原子的核外电子层数:
B=C=2A
Ⅳ.B元素的主要化合价:
最高正价+最低负价=2
请回答:
(1)甲为由A、B两种元素组成的常见气体,写出其电子式;
(2)写出某黑色含F的磁性氧化物与E最高价氧化物对应水化物的稀溶液反应的离子方程式:
。
装置1经过一段时间向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液,可观察到碳棒附近的溶液变红,该电极反应为。
单质F发生(填电化学腐蚀类型)
(3)向A、B、C三种元素组成的某盐稀溶液中滴加AgNO3溶液生成白色沉淀,该反应的化学方程式为,已知该盐溶液常温下呈酸性,则0.1mol/L该盐溶液中离子浓度的大小顺序为。
(4)上述元素中的五种元素可形成一种常见复盐,经检测该复盐中三种离子的个数比为2:
1:
2。
则该复
盐的化学式为。
为检验该复盐中的某种有色离子存在,请写出实验的操作步骤和现象。
参考答案
1.B
B错,形成原子电池的条件为:
1、要有活动不同的两个电极;2、要有电解质溶液;3、要形成闭合回路;4、能自发进行氧化还原反应;
2.B
解决本题学生应熟记电解时阴阳极离子放电顺序,并理解电解就是氧化还原反应,抓住氧化还原反应实质就是电子转移,其特征是:
电子得失相等。
阴极反应:
Cu2++2e-=Cu
生成0.01molCu转移电子共:
0.012=0.02mol
阳极反应:
若只有2Cl--2e-=Cl2则转移电子只有:
0.01mol
对应得氯气为:
0.012=0.005mol
因此:
阳极反应还有:
4OH--4e-=2H2O+O2并且此反应中转移电子为:
0.01mol
对应得氧气为:
0.014=0.0025mol
3.
4.D
原电池中负极失去电子,所以肼在负极通入,A正确。
肼中氮元素的化合价是-2价,氧化产物是氮气,所以每释放1molN2转移的电子数为4NA,B正确。
氧气在正极通入,C正确。
由于总反应式为N2H4+O2=N2+2H2O,所以氢氧化钾的浓度会降低,pH减小,D不正确。
答案选D。
5.
试题分析:
AK与N连接时为原电池硫酸与,溶液的pH增大正确B中,K与N连接时为原电池,X为氯化钠,是吸氧腐蚀石墨正极:
2H2O+4e=4OHC中,K与M连接时为电解池,石墨为阳极硫酸溶液,是电解水溶液的pHD中,K与M连接时为电解池,石墨为阳极氯化钠,石墨电极反应:
-2e=Cl2。
考点:
和电解池的反应原理。
6.C
a和b用导线连接时,构成原电池,铁是负极,铜是正极,溶液中的铜离子在正极得到电子而析出铜单质,A、B不正确。
a和b不连接,则铁直接和硫酸铜发生置换反应,所以C正确,D不正确,应该是Fe2e―=Fe2+,答案选C。
7.C
试题分析:
根据题目所给图示可知左侧装置为原电池,右侧装置为电解池。
A、a与铜电极相连,为阳极,错误;B、b与锌电极相连,为阴极,发生还原反应,错误;C、SO42未参与原电池反应,物质的量不变,正确;D、a极发生:
2Cl2,不会变红,错误。
考点:
本题考查原电池、电解池原理。
试题分析:
由于电子从在LED发光二极管的N极向P极移动,所以N极与电源的负极连接,P极与电源的正极连接。
所以在燃料电池中a处通入的气体为氢气,该处为负极,发生氧化反应;在b处通入的气体为氧气,该处为正极,发生还原反应。
在该装置中涉及的能量转化形式有化学能转化为电能,以及电能转化为光能及热能。
所以正确选项为B。
考点:
考查氢氧燃料电池在城市照明LED发光的装置的应用的知识。
原电池中相对活泼的电极为负极,失电子,发生氧化反应,所以本电池中铜极发生氧化反应:
2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2OAg2O/Ag极
10.
A、普通电池为一次电池,不能充电;
B、充电是电能转化为化学能,放电为化学能转化为电能;
C、充电电池在使用过程中电极材料有一定的消耗,不可能无限制使用。
11.BC
12.B
试题分析:
A、氢气发生氧化反应,负极发生氧化反应,所以a电极是负极,正确;B、b电极为正极,发生还原反应,错误;C、原电池是把化学能转化为电能的装置,正确;D、该电池的工作原理实质是氢气的燃烧反应,所以总反应为2H2+O2=2H2O,正确,答案选B。
考点:
考查原电池的工作原理,正负极的判断,发生的反应类型,能量的转化,电池反应方程式
13.B
A、B、C三项中的装置均能将化学能转化为电能,A中反应为2Al+2OH-+2H2O=2Al+3H2,A项错误;B项符合题目的要求,正确;C项中反应为Al和硝酸反应生成NO,故C项达不到目的;D项中两电极全是Al,因而不能构成原电池,即不能将化学能转化为电能。
14.
略
试题分析:
A、充电,为电解池,阳极发生氧化反应,为失电子,错误;B、充电为电解池,阳离子向阴极移动,错误;C、放电是负极发生氧化反应,失电子,错误;D、原电池中阳离子向正极移动,正确。
考点:
考查电化学基础知识,涉及原电池和电解池电极判断、电极反应书写、离子流向等。
16.B
试题分析:
放电时,正极为还原反应,A正确;放电时Mo3S4中Mo的化合价降低,所以发生还原反应,B错误;充电时阳离子向阴极移动,C正确;充电时阴极发生还原反应,D正确。
答案选B。
17.
在原电池中较活泼的金属作负极,失去电子,发生氧化反应。
电子经导线传递到正极上,所以溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
正极得到电子,发生还原反应。
所以根据装置1可知A的金属性强于B的,其中正极反应式为2H++2e-=H2根据装置2可知D的金属性强于C的,其中正极反应式为Cu2++2e-=Cu;根据装置3可知D的金属性强于A的,其中正极反应式为2H++2e-=H2。
又因为C与B相连作电极放入硫酸铜溶液中B溶解,所以四种金属的活泼性是DBC。
18.
(1)(A)不能(1分)(B)能(1分)
(2)A反应是非氧化还原反应(2分)
(3)负极:
Cu(2分):
Cu-2e-=Cu2+(2分)
正极:
石墨(2分,其它合理答案亦可):
2Fe3++2e-=2Fe2+(3分)
电解质溶液:
氯化铁溶液(2分)
(1)由于电子的定向运动形成电流,所以只有氧化还原反应才能设计成原电池,A是中和反应,表示氧化还原反应,不能设计成有点像。
B是氧化还原反应,可以。
(3)根据B的总反应式可知,铜失去电子,作还原剂,所以作原电池的负极。
正极材料只用金属性弱于铜即可。
氯化铁得到电子,因此电解质溶液是氯化铁。
(10分)
(1)是(1分)
(2)(3分)
(3)Cu(1分);2H++2e-=H2(2分)
(4)负(1分);Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O(2分)
20.
(1)原电池Zn-2e-===Zn2+
2H++2e-===H2
(2)O2电解池2Cu2++4e-===2Cu
4OH--4e-===2H2O+O2
降低装置连接如图:
(3)原电池电解池负阳
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2
2Cu2++2H2O2Cu+O2+4H+
自发的氧化还原反应可设计成原电池,非自发的氧化还原反应可设计成电解池。
(1)A池为自发反应,将两极用导线连接即可构成原电池,锌为负极,铜为正极。
(2)B中使a极析出铜,则需电解,将a极连接电源负极,则b极为阳极,可析出O2,反应后溶液中生成H2SO4,pH降低。
(3)按题意将两池连接,则A池为原电池,B池为电解池,a极为阳极,b极为阴极。
21.(16分)
(1)三、A(3分,每空1分)
(2)HClO4SiH4(4分,每空2分)
(3)2FeO2-+3Cl2+8OH-=2FeO42-+6Cl-+4H2O(3分)
(4)O2+4e-+2H2O=4OH-或3O2+12e-+6H2O=12OH-(3分)
(5)2.63103(3分,带单位计算也给分)
试题分析:
(1)地壳中含量最多的金属元素是铝,则X是Al,铝原子具有283的电子层结构,位于第三周期第IIIA族;1个氯原子失去3个电子变为铝离子,则Al3+的核电荷数为13,具有28电子层结构;
(2)氯气在常温常压下是黄绿色气体,则Y是氯元素,其最高价氧化物对应水化物是高氯酸,HClO4是已知酸中酸性最强的酸;硫磺在常温常压下是淡黄色固体,则Z为硫元素;由于质子数=质量数中子数=5630=26,则U为铁元素;短周期元素原子的内层电子数可能是2或10,最外层电子数是内层电子数的2/5,说明电子层结构为284,则V是硅元素;根据元素周期律可知,非金属性:
SiH2S(3)Cl2是强氧化剂,能将FeO2-氧化为FeO42-,氯由0降为-1价,铁由+3价升为+6价,根据化合价升降总数相等、电荷守恒、原子守恒可得:
2FeO2-+3Cl2+8OH-=2FeO42-+6Cl-+4H2O;(4)4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,铝由0升为+3价,失去电子,发生氧化反应,说明铝作负极;氧由0降为2价,得到电子,发生还原反应,说明氧气是正极反应物,根据电子、电荷、原子守恒可知,正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-或3O2+12e-+6H2O=12OH-;(5)25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.6310-39,Kw=1.010-14,Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O,固体和纯液体不能写入平衡常数表达式,则该反应的平衡常数K=c(Fe3+)/c3(H+)=[c(Fe3+)c3(OH-)]/[c3(H+)c3(OH-)]=Ksp[Fe(OH)3]/Kw3=2.6310-39/(1.010-14)3=2.63103。
考点考查物质结构、元素周期律、氧化还原反应方程式的配平、书写正极反应式、根据溶度积和水的离子积计算化学平衡常数等。
(共14分)
(1)(1分)
(2)Fe3O4+8H+2Fe3++Fe2++4H2O(2分)O2+2H2O+4e-=4OH-(2分)吸氧腐蚀(1分)
()NH4NO2+AgNO3=AgNO2+NH4NO3;c(NO2-c(NH4+)c(H+)c(OH-)(各2分)
(4)(NH4)2Fe(SO4)2、取少量该复盐于试管中并加水溶解,滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加新制氯水,溶液立即变红色,证明有Fe2+(或加氢氧化钠溶液,出现白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色)(各2分)
(1)A为H元素,B为N元素,甲为由A、B两种元素组成的常见气体,应为NH3。
氨气是含有极性键的共价化合物,其电子式为。
(2)黑色含F的磁性氧化物E最高价氧化物对应水化物稀溶液反应的离子方程式Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O;根据装置1的构成可知,该装置是原电池,其中铁是负极,碳棒是正极。
由于溶液是食盐水,所以发生的是钢铁的吸氧腐蚀,其中正极是氧气得到电子,其电极反应式是O2+2H2O+4e-=4OH-。
(3)A、B、C三种元素组成的盐为NH4NO2或NH4NO3,滴加AgNO3溶液生成白色沉淀,应为AgNO2沉淀,因为AgNO3溶于水,所以反应的化学方程式是NH4NO2+AgNO3=AgNO2+NH4NO3;NH4NO2为强酸弱碱盐,水解呈酸性,所以溶液中离子浓度大小顺序为c(NO2-c(NH4+)c(H+)c(OH-)。
(4)复盐中三种离子的个数比为2:
1:
2,常见为(NH4)2Fe(SO4)2。
其中有色离子是亚铁离子,亚铁离子具有还原性,其检验方法是取少量该复盐于试管中并加水溶解,滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加新制氯水,溶液立即变红色,证明有Fe2+(或加氢氧化钠溶液,出现白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色3[Fe(CN)6]】,立即有铁氰化亚铁的蓝色沉淀出现,反应式为:
2Fe(CN)63-+Fe2+=Fe3[Fe(CN)6]2,证明有Fe2+。
考点:
考查元素周期表的结构;电子式、方程式以及电极反应式的书写;溶液中离子浓度大小比较以及离子的检验等
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