届河北省衡水一中高考化学二轮复习同步作业《原电池电解池1》.docx
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届河北省衡水一中高考化学二轮复习同步作业《原电池电解池1》
2016万卷作业卷(原电池电解池1)
可能用到的相对原子质量:
H~1O~16S~32N~14Cl~35.5C~12Na~23Al~27K~39He~4P~31Cu~64Ba~137Ca~40Cu~64Mg~24
一、选择题(本大题共15小题。
在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)
一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。
下列有关该电池的说法正确的是()
A.反应CH4+H2O3H2+CO,每消耗1molCH4转移12mol电子
B.电极A上H2参与的电极反应为:
H2+2OH--2e-=2H2O
C.电池工作时,CO32-向电极B移动
D.电极B上发生的电极反应为:
O2+2CO2+4e-=2CO32-
锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是()
A、铜电极上发生氧化反应
B、电池工作一段时间后,甲池的c(SO42-)减小
C、电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加
D、阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡
用右图所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液PH为9~10,阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体,下列说法不正确的是()
A.用石墨作阳极,铁作阴极
B.阳极的电极反应式为:
Cl-+2OH--2e-=ClO-+H2O
C.阴极的电极反应式为:
2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D.除去CN-的反应:
2CN-+5ClO-+2H+=N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O
微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。
下列有关微生物电池的说法错误的是()
A.正极反应中有CO2生成B.微生物促进了反应中电子的转移
C.质子通过交换膜从负极区移向正极区D.电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式,基本原理如图所示。
下列说法不正确的是()
A.X是电源的负极
B.阴极的反应式是:
H2O+2eˉ=H2+O2ˉCO2+2eˉ=CO+O2ˉ
C.总反应可表示为:
H2O+CO2H2+CO+O2
D.阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1︰1
(2014•西城区校级模拟)下列有关电池的说法正确的是( )
A.
手机和电脑用的锂离子电池都属于二次电池
B.
铜锌原电池工作时,电子经电解质溶液从锌电极流向铜电极
C.
燃料电池能够把燃料储存的化学能通过燃烧转化为电能
D.
锌锰干电池中锌电极是负极,工作时锌被还原
下列叙述中正确的是()
A.图①中正极附近溶液pH降低
B.图①中电子由Zn流向Cu,盐桥中的Cl—移向CuSO4溶液
C.图②正极反应是O2+2H2O+4e¯4OH¯
D.图②中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成
某合作学习小组的同学利用下列氧化还原反应设计原电池:
2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4==2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O盐桥中装有饱和K2SO4溶液,下列叙述中正确的是()
A.乙烧杯中发生还原反应
B.甲烧杯中溶液的pH逐渐减小
C.电池工作时,盐桥中的SO移向甲烧杯
D.外电路的电流方向是从a到b
如右图所示,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中,
下列分析正确的是()
A.K1闭合,铁棒上发生的反应为2H++2e-→H2↑
B.K1闭合,石墨棒周围溶液pH逐渐升高
C.K2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法
D.K2闭合,电路中通过4NA个电子时,两极共产生标况下4.48L气体
RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。
右图为RFC工作原理示意图,下列有关说法正确的是()
图1图2
A.图1把化学能转化为电能,图2把电能转化为化学能,水得到了循环使用
B.当有1mol电子转移时,a极产生56LO2(标准状况下)
C.c极上发生的电极反应是:
O2+4H++4e-=2H2O
D.图2中电子从c极流向d极,提供电能
某兴趣小组设计如图所示微型实验装置。
实验时,先断开K2,闭合K1,两极均有气泡产生;一段时间后,断开K1,闭合K2,发现电流表A指针偏转。
下列有关描述正确的是
A.断开K2,闭合K1时,总反应的离子方程式为:
2H++2Cl-Cl2↑+H2↑
B.断开K2,闭合K1时,石墨电极附近溶液变红
C.断开K1,闭合K2时,铜电极上的电极反应式为:
Cl2+2e-===2Cl-
D.断开K1,闭合K2时,石墨电极作正极
下列说法正确的是
A.化合反应一定是放热反应
B.乙二醇和丙三醇都易溶于水和乙醇
C.牺牲阳极的阴极保护法是利用了电解原理
D.相同条件下,CuSO4溶液比FeCl3溶液使H2O2分解速率更快
如图为锌铜显示原电池装置图,下列说法不正确()
A.电子由Zn极流向Cu极
B.该装置的总反应
C.一段时间后,A池带正电荷,B池带负电荷
D.取出盐桥,电流计指针不再偏转
铅酸蓄电池是目前应用普遍的化学电池,新型液流式铅酸蓄电池以可溶性的甲基磺酸铅为电解质,电池总反应为:
Pb+PbO2+4H+2Pb2++2H2O.下列有关新型液流式铅酸蓄电池的说法正确的是()
A.放电时负极反应式为Pb–2e-+SO42-=PbSO4
B.充放电时,溶液的导电能力变化不大
C.以该电池电解NaCl溶液时,当消耗207gPb时,在阳极生成Cl222.4L
D.充电时的阳极反应式为Pb2++2e-+4OH-=PbO2+2H2O
(2015•中山市校级模拟)如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面图.下列说法正确的是( )
A.
该电化腐蚀为析氢腐蚀
B.
图中生成铁锈最多的是C区域
C.
A区域比B区域更易腐蚀
D.
铁闸中的负极的电极反应:
Fe﹣2e﹣=Fe2+
二、填空(本大题共3小题)
C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。
(1)Si位于元素周期表第____周期第_____族。
(2)N的基态原子核外电子排布式为_____;Cu的基态原子最外层有___个电子。
(3)用“>”或“<”填空:
原子半径
电负性
熔点
沸点
Al_____Si
N____O
金刚石_____晶体硅
CH4____SiH4
(4)常温下,将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1),测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示,反应过程中有红棕色气体产生。
0-t1时,原电池的负极是Al片,此时,正极的电极反应式是_____,溶液中的H+向___极移动,t1时,原电池中电子流动方向发生改变,其原因是______。
酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是有碳粉,二氧化锰,氯化锌和氯化铵等组成的填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,回收处理该废电池可以得到多种化工原料,有关数据下图所示:
溶解度/(g/100g水)
温度/℃
化合物
0
20
40
60
80
100
NH4Cl
29.3
37.2
45.8
55.3
65.6
77.3
ZnCl2
343
395
452
488
541
614
化合物
Zn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Ksp近似值
10-17
10-17
10-39
回答下列问题:
(1)该电池的正极反应式为,电池反应的离子方程式为:
(2)维持电流强度为5A,电池工作五分钟,理论消耗Zng。
(已经F=96500C/mol)
(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有氯化锌和氯化铵,两者可以通过____分离回收,滤渣的主要成分是二氧化锰、______和,欲从中得到较纯的二氧化锰,最简便的方法是,其原理是。
(4)用废电池的锌皮制作七水合硫酸锌,需去除少量杂质铁,其方法是:
加入新硫酸和双氧水,溶解,铁变为加碱调节PH为,铁刚好完全沉淀(离子浓度小于1×10-5mol/L时,即可认为该离子沉淀完全)。
继续加碱调节PH为,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为1mol/L)。
若上述过程不加双氧水的后果是,原因是。
(14分)工业废水中常含有一定量的Cr2O,会对人类及生态系统产生很大损害,电解法是一种行之有效的除去铬的方法之一。
该法用Fe和石墨作电极电解含Cr2O的酸性废水,最终将铬转化为Cr(OH)3沉淀,达到净化目的。
某科研小组利用以上方法处理污水,设计了熔融盐电池和污水电解装置如下图所示。
(1)Fe电极为(填“M”或“N”);电解时(填“能”或“不能”)否用Cu电极来代替Fe电极,理由是。
(2)阳极附近溶液中,发生反应的离子方程式是;阴极附近的沉淀有。
(3)图中熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质、CH4为燃料、空气为氧化剂、稀土金属材料为电极的新型电池。
已知,该熔融盐电池的负极的电极反应是CH4–8e–+4CO32–==5CO2+2H2O,则正极的电极反应式为。
(4)实验过程中,若电解池阴极材料质量不变,产生4.48L(标准状况)气体时,熔融盐燃料电池消耗CH4的体积为L(标准状况)。
(5)已知某含Cr2O的酸性工业废水中铬元素的含量为104.5mg·L-1,处理后铬元素最高允许排放浓度为5mg·L-1。
处理该废水1000m3并达到排放标准至少消耗铁的质量为kg。
2016万卷作业卷(原电池电解池1)答案解析
一、选择题
【答案】D
【解析】
试题分析:
A、1molCH4→CO,化合价由-4价→+2上升6价,1molCH4参加反应共转移6mol电子,故错误;
B、环境不是碱性,否则不会产生CO2,其电极反应式:
CO+H2+2COe-=3CO2+H2O,故B错误;
C、根据原电池工作原理,电极A是负极,电极B是正极,阴离子向负极移动,故C错误;D、根据电池
原理,O2、CO2共同参加反应,其电极反应式:
O2+2CO2+4e-=2CO32-,故D正确。
考点:
考查原电池的工作原理和电极反应式书写。
【答案】C
【解析】锌铜原电池,锌为负极,铜为正极,锌失去电子发生氧化反应,铜极上Cu2+得到电子发生还原反应,A项错误;由于两池间是阳离子交换膜,阴离子不能通过,故甲池中c(SO42-)不变,B项错误;由于Zn2+通过阳离子交换膜进人乙池,Cu2+得到电子析出铜,由于Zn的相对原子质量大于铜,故乙池溶液的总质量增大,C项正确;由于阳离子交换膜阴离子不能透过,故该装置中,阴离子不移动,只有阳离子向正极移动,D项错误。
【答案】D
【解析】阳极产生ClO-,故石墨作阳极,Fe作阴极,A项正确;阳极Cl-失去电子生成,发生反应:
Cl-+2OH--2e-=ClO-+H2O,B项正确;阴极水中的H+放电产生氢气,发生反应:
2H2O+2e-=H2↑+2OH-,
C项正确;该电解过程是在碱性条件下发生的,故反应式中不能出现H+,D项错误。
【答案】A
【解析】在该微生物电池中,正极放电的物质是氧气,电极反应为O2+
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