届高三化学一轮强化训练《原电池》能力提升试题卷 Word版含答案.docx
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届高三化学一轮强化训练《原电池》能力提升试题卷Word版含答案
江西宜丰二中2017届高三化学一轮强化训练《原电池》能力提升试题卷
第I卷选择题
一、选择题
1、原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关,下列说法中不正确的是( )
A.由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池,放电时SO42-向Al电极移动
B.由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应式为:
Al-3e-+4OH-===AlO2-+2H2O
C.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极反应式为:
Cu-2e-===Cu2+
D.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池作电源,用石墨电极来电解硝酸银溶液,当析出1molAg时,消耗铜电极32g
2、下列叙述是某同学做完铜锌原电池实验后得出的结论和认识,正确的是( )
A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属
B.由铜锌作为电极与硫酸铜溶液组成的原电池中,铜是负极
C.电流通过硫酸溶液,SO42-向正极移动
D.铜锌原电池工作时,若有13g锌被溶解,电路中就有0.4mol电子通过
3、根据如图,可判断出下列离子方程式中错误的是( )
A.2Ag(s)+Cd2+(aq)
2Ag+(aq)+Cd(s)B.Co2+(aq)+Cd(s)
Co(s)+Cd2+(aq)
C.2Ag+(aq)+Cd(
2Ag(s)+Cd2+(aq)D.2Ag+(aq)+Co(s)
2Ag(s)+Co2+(aq)
4、下图是CO2电催化还原为CH4的工作原理示意图。
下列说法不正确的是( )
A.该过程是电能转化为化学能的过程
B.一段时间后,①池中n(KHCO3)不变
C.一段时间后,②池中溶液的pH一定下降
D.铜电极的电极反应式为CO2+8H++8e-=CH4+2H2O
5、有关下列①~④四个装置的描述正确的是()
A.装置①工作时溶液中OH—向阳极移动,因此阳极附近溶液先变红色
B.装置②中Zn作正极,Cu作负极
C.根据装置③可实现对铁制品表面镀铜
D.根据装置④可实现对铁闸门保护
6、小明同学在学习了原电池的知识后,觉得利用生活中常见的材料也可以组装原电池。
他通过动手实践组装了如图的装置。
下列有关说法不正确的是()
A.铝罐上发生的反应为O2+2H2O+4e—=4OH—
B.电池共作一段时间后,木炭棒的质量不会发生改变
C.装里中的盐水可以改用盐酸溶液
D.该电池的缺点是使用一段时间后可能会漏液
7、用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂—KNO3的U型管)构成了一个原电池。
以下有关该原电池的叙述正确的是()
①在外电路中,电流由铜电极流向银电极
②正极反应为:
Ag++e-=Ag
③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应原理相同
A.①②B.②③C.②④D.③④
8、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
9、分析如图所示的四个原电池装置,结论正确的是( )
A.
(1)
(2)中Mg作负极,(3)(4)中Fe作负极
B.
(2)中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-====6OH-+3H2↑
C.(3)中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-====Fe2+
D.(4)中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-====H2↑
10、如图,在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示,关于该装置的下列说法中正确的是 ( )
A.外电路的电流方向为X→外电路→Y
B.若两电极分别为铁和碳棒,则X为碳棒,Y为铁
C.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应
D.若两电极都是金属,则它们的活动性顺序为X>Y
11、LiNi02是锂离子电池的正极活性材料,其制备原理可表示为()
下列说法正确的是
A.LiNiO2中Ni+的化合价是+1B.该反应中LiOH是还原剂
C.OH-和Li+含有的电子数相同D.LiNiO2中既含离子键又含共价键
12、根据右图,判断下列说法中错误的是()
A.石墨电极为正极,Ag电极为负极B.负极电极反应式:
Fe3++e-==Fe2+
C.盐桥中阴离子移向AgNO3溶液D.总反应为:
Fe3++Ag==Fe2++Ag+
第II卷非选择题
二、非选择题
13、
(1)以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐。
电池反应方程式为;
放电时,CO
移向电池的(填“正”或“负”)极。
(2)现用氢氧燃料电池进行下图所示实验:
①请写出氢氧燃料电池中的电极反应式:
负极:
正极:
②右图装置中,某一铜电极的质量减轻了3.2g,则a极上消耗的O2在标准状况下体积为L。
14、铁是用途最广的金属材料之一,但生铁易生锈。
请讨论电化学实验中有关铁的性质。
(1)①某原电池装置如下图所示,右侧烧杯中的电极反应式为____________________,
左侧烧杯中的[Cl-]________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②已知下图甲、乙两池的总反应式均为Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑,且在同侧电极(指均在“左电极”或“右电极”)产生H2。
请在两池上标出电极材料(填“Fe”或“C”)。
(2)装置丙中,易生锈的是______点(填“a”或“b”)。
装置丁中可观察到的实验现象是______________________________________________。
15、理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。
请利用反应
“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”设计一个化学电池(正极材料用碳棒)回答下列问题:
(1)该电池的负极材料是,发生反应(填“氧化”或“还原”),电解质溶液是;
(2)正极上出现的现象是;
(3)若导线上转移电子1mol,则生成银克。
16、氨化铁是常见的水处理剂,无水晶FeCl3易升华。
工业上制备无水的FeCl3的一种工艺如图所示:
(1)加入吸收塔的吸收剂X应是(填字母编号)。
a.NaOH溶液b.饱和食盐水c.FeCl2溶液d.淀粉KI溶液
(2)取0.5mL饱和FeCl3溶液滴入50mL沸水中,得红褐色氢氧化铁胶体,则发生反应的离子方程式为,胶体粒子的直径一般不超过。
(3)实验室中从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的过程中,需先加入且保持过量,然后进行的操作依次为、冷却结晶、过滤。
(4)将H2S气体通入FeCl3溶液中会出现浑浊,则其反应的离子方程式为。
(5)铁铬氯化还原液流电池是一种低成本的储能电池,电池结构如右图所示(电极材料为石墨),工作原理为:
则电池放电时,Cl-将移向极(填“正”或“负”);充电时,阴极的电极反应式为。
17、银器皿日久表面会逐渐变成黑色,这是由于生成硫化银,有人设计用原电池进行“抛光”,其处理方法是:
将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中,再将变黑的银器浸入溶液中,放置一段时间后,黑色会褪去而银恢复光泽,且不会损失,试回答:
(1)食盐的作用是___________________________________________________。
(2)在此原电池反应中,负极发生的电极反应为
_____________________________________________________,
正极发生的电极反应为_____________________________________________。
(3)反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体,溶液中发生的反应为
_______________________________________________________,
原电池总反应方程式为___________________________________________。
(4)实际操作中,配制食盐水时,通常还加入一定量的小苏打,其主要作用是
_____________________________________________________________,
这一反应的化学方程式是________________________________________。
参考答案
1.【答案】C
【解析】A.由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池,由于Al活泼,所以Al作负极,Cu作正极,根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,放电时SO42-向正电荷较多的Al电极移动,正确;B.由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,负极是Al,其负极反应式为:
Al-3e-+4OH-===AlO2-+2H2O,正确;C.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,负极是Fe,其负极反应式为:
Fe-2e-===Fe2+,错误;D.在电解过程中,整个闭合回路中电子转移数目相等,由Al、Cu、浓硝酸组成原电池作电源,由于Al在浓硝酸中会发生钝化,所以Cu是负极,用石墨电极来电解硝酸银溶液,当析出1molAg时,转移电子1mol,因此负极材料Cu消耗铜电极32g,正确。
2.【答案】D
【解析】A、构成原电池正负极的材料不一定都是金属,如锌、石墨和稀硫酸也能构成原电池,故A错误;B、原电池中,易失电子的金属作负极,所以由铜锌作为电极与硫酸铜溶液组成的原电池中,Zn是负极,故B错误;C、原电池放电时,阴离子向负极移动,所以硫酸根离子向负极移动,故C错误;D、负极电极反应为Zn-2e-=Zn2+,根据锌和转移电子关系得转移电子的物质的量=(13g÷65g/mol)×2=0.4mol,故D正确;故选D。
3.【答案】A
【解析】金属活性性:
Cd>Co>Ag,所以阳离子氧化性:
Ag+>Co2+>Cd2+.由于Cd活动性大于Co,所以Cd失去电子,作还原剂,Co2+得到电子,作氧化剂,所以2Ag(s)+Cd2+(aq)==2Ag+(aq)+Cd(s)不能发生反应;选项A错误;由于氧化性:
Co2+>Cd2+;所以Co2+(aq)+Cd(s)==Co(s)+Cd2+(aq)能发生反应,选项B正确;由于氧化性:
Ag+>Cd2+,所以2Ag+(aq)+Cd(s)==2Ag(s)+Cd2+(aq);选项C正确;由于氧化性:
Ag+>Co2+,所以2Ag+(aq)+Cd(s)==2Ag(s)+Cd2+(aq);选项D正确。
4.【答案】B
【解析】A、该装置是一个电解池,电解池是将电能转化为化学能的装置,正确;B、在电解池的阴极上发生二氧化碳得电子的还原反应,即CO2+8H++8e-═CH4+2H2O,一段时间后,氢离子减小,氢氧根浓度增大,氢氧根会和①池中的碳酸氢钾反应,所以n(KHCO3)会减小,错误;C、在电解池的阳极上,是阴离子氢氧根离子发生失电子的氧化反应,所以酸性增强,pH一定下降,正确;D、CO2电催化还原为CH4的过程是一个还原反应过程,所以铜电解是电解池的阴极,铜电极的电极反应式为CO2+8H++8e-═CH4+2H2O,正确。
5.【答案】C
6.【答案】A
7.【答案】C
8.【答案】B
【解析】负极的电极反应式为2Cu+2OH--2e-====Cu2O+H2O,发生氧化反应;正极的电极反应式为Ag2O+H2O+2e-====2Ag+2OH-,发生还原反应。
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。
9.【答案】B
【解析】
(1)中Mg作负极;
(2)中Al作负极,发生的反应为2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑,Mg不与NaOH反应;(3)中铁遇浓硝酸钝化,Cu与浓硝酸反应,Cu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;(4)中Fe作负极,为中性环境,发生吸氧腐蚀。
误区警示:
本题易忽视镁与碱不反应,常温下Fe遇浓硝酸钝化,而单纯地认为原电池负极较为活泼进行判断,最终导致不选B而错选C。
10.【答案】D
【解析】外电路电子流向为X→外电路→Y,电流方向与其相反;X极失电子,作负极,Y极发生的是还原反应,X极发生的是氧化反应;若两电极分别为铁和碳棒,则Y为碳棒,X为铁。
11.【答案】D
12.【答案】B
13.【答案】
(1)C3H8+5O2=3CO2+4H2O 负
(2)①H2+2OH--2e-=2H2O
O2+2H2O+4e-=4OH-②0.56③2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O
O2+2H2O+4e-=4OH-CH3OH+8OH--6e-=CO
+6H2O
14.【答案】
(1)①2H++2e-===H2↑ 增大
②甲池中:
左——Fe,右——C
乙池中:
左——Fe,右——C
(2)a 生铁表面生成红棕色锈斑,试管内液面上升
15.【答案】
(1)Cu;氧化;AgNO3溶液;
(2)碳棒上出现银白色物质;(3)108
16.【答案】
(1)c
(2)Fe3++3H2O
Fe(OH)3(胶体)+3H+100nm
(3)盐酸蒸发浓缩(或加热蒸发)
(4)H2S+2Fe3+==2Fe2++S↓+2H+
(5)负Cr3++e-==Cr2+
【解析】本题以工业上制备无水FeCl3流程为切入点考查胶体、盐的水解、实验基本操作、Fe3+的氧化性、电化学的相关知识,同时考查学生的分析问题和解决问题能力。
(1)通过工业上制备无水FeCl3的工艺流程图可知,从反应炉中排出的尾气是反应剩余的Cl2,与吸收剂X在吸收塔中反应生成FeCl3溶液,则吸收剂X应是FeCl2溶液。
(3)从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的过程中,为抑制Fe3+的水解,需先加入盐酸且保持过量,然后依次进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作。
(4)H2S气体通入FeCl3溶液中,Fe3+将H2S氧化为S,Fe3+被还原为Fe2+。
(5)电池工作时,电解质溶液中的阴离子移向负极,则铁铬氧化还原液流电池放电时,Cl-将移向负极;充电时,阴极发生还原反应,Cr3+得电子生成Cr2+。
17.【答案】
(1)作电解质起导电作用
(2)2Al-6e-===2Al3+
3Ag2S+6e-===6Ag+3S2-
(3)2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑
2Al+3Ag2S+6H2O===2Al(OH)3+3H2S↑+6Ag
(4)除去生成的H2S,防止污染空气
H2S+NaHCO3===NaHS+H2O+CO2↑
【解析】
(1)形成原电池需要电解质导电,因此NaCl是作电解质起导电作用。
(2)根据题给信息“黑色褪去而银不会损失”,必然发生Ag2S―→Ag变化。
铝比银活泼,为负极,失电子变成Al3+,反应为:
Al-3e-===Al3+。
Ag2S变为Ag和S2-,得电子,是原电池的正极,反应为:
Ag2S+2e-===2Ag+S2-。
(3)溶液中
2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑
因此,总反应为:
2Al+3Ag2S+6H2O===6Ag+2Al(OH)3+3H2S↑
(4)硫化氢有毒,需除去,因此,NaHCO3的作用是除去生成的H2S,防止污染空气,反应为:
H2S+NaHCO3===NaHS+H2O+CO2↑。
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