高考化學二輪復習專項測試：專題十二 考點一 原電池原理及其應用 3含解析

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1、 2020屆高考化學二輪復習專項測試專題十二 考點一?原電池原理及其應用（3） 1、將反應2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑的化學能轉化為電能，能達到目的的是( ) A． B． C． D． 2、人工光合系統(tǒng)裝置（如圖）可實現(xiàn)以CO2和H2O合成CH4。下列說法不正確的是( ) A．該裝置為原電池，且銅為正極 B．電池工作時，H+向Cu電極移動 C．GaN電極表面的電極反應式為：2H2O－4e-=O2+4H+ D．反應CO2+2H2O CH4+2O2中每消耗1mol CO2轉移4mol e- 3、某同學按下圖所示的裝置進行實驗。A、B為兩種常見金屬，它們的硫酸

2、鹽可溶于水，當K閉合時，從右向左通過交換膜移向A極。下列分析正確的是( ) A. 溶液中c()減小 B. B極的電極反應： C. Y電極上有產生，發(fā)生還原反應 D. 反應初期，X電極周圍出現(xiàn)白色膠狀沉淀 4、由W、X、Y、Z四種金屬按下列裝置進行實驗。下列說法不正確的是( ) 裝置 現(xiàn)象 金屬W不斷溶解 Y的質量增加 W上有氣體產生 A.裝置甲中W作原電池負極 B.裝置乙中Y電極上的反應式為 C.裝置丙中電流由Z流向W D.四種金屬的活動性強弱順序為Z>W>X>Y 5、流動電池是一種新型電池。其主要特點是可以通過電解質溶液的循環(huán)流動，在電

3、池外部調節(jié)電解質溶液，以保持電池內部電極周圍溶液濃度的穩(wěn)定。北京化工大學新開發(fā)的一種流動電池如圖所示，電池總反應為Cu＋PbO2＋2H2SO4=CuSO4＋PbSO4＋2H2O。下列說法不正確的是( ) A．a為負極，b為正極 B．該電池工作時PbO2電極附近溶液的pH增大 C．a極的電極反應為Cu－2e－=Cu2＋ D．調節(jié)電解質溶液的方法是補充CuSO4 6、如圖Ⅰ、Ⅱ分別是甲、乙兩組同學將反應 “ ”設計成的原電池裝置，其中C1、C2均為碳棒。甲組向圖Ⅰ燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸；乙組向圖ⅡB燒杯中逐滴加入適量40%NaOH溶液。下列敘述中正確的是( ) A．

4、 甲組操作時，微安表（G）指針發(fā)生偏轉 B． 甲組操作時，溶液顏色變淺 C． 乙組操作時，C2做正極 D． 乙組操作時，C1上發(fā)生的電極反應為I2?＋2e－=2I－ 7、利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成，電池工作時MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子，示意圖如下所示。下列說法錯誤的是（ ） A．相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法條件溫和，同時還可提供電能 B．陰極區(qū)，在氫化酶作用下發(fā)生反應H2+2MV2+=2H++2MV+ C．正極區(qū)，固氮酶為催化劑，N2發(fā)生還原反應生成NH3 D．電池工作時質子通過交換膜由負極區(qū)向正極區(qū)移動 8、如圖是中

5、國在南極建設的第四個科學考察站——泰山站。為了延長科學考察站基礎設施使用壽命，鋼鐵設備表面鑲嵌一些金屬塊(M)。下列說法正確的是（ ） A.金屬塊M可能是銅，發(fā)生氧化反應 B.這種保護方法叫犧牲陽極的陰極保護法 C.科考考察站里的設備在潮濕空氣中主要發(fā)生化學腐蝕 D.若采用外加電流的陰極保護法，設備與電源正極相連 9、將打磨后的鎂和鋁平行插入1mol·L-1 NaOH溶液中,用導線相連并連接電流傳感器組成原電池裝置(如圖甲),測得電流隨時間變化曲線如圖乙所示(起始時鎂作負極,t 時刻電流出現(xiàn)反轉),且鎂條表面始終無明顯氣泡,則下列說法中錯誤的是(?? ) A.實驗過程中

6、,鋁電極表面可能有氣泡產生 B.0~t 時刻,鎂電極上發(fā)生反應:Mg-2e-+2OH-Mg(OH)2 C.t 時刻時,鋁和鎂的金屬活動性相同 D.t 時刻后,電池主要發(fā)生的總反應為 10、硝酸汞和碘化鉀溶液混合后會生成紅色的碘化汞沉淀,為了探究硝酸汞和碘化鉀溶液之間能否發(fā)生氧化還原反應,研究人員設計了如圖的實驗裝置,結果電流計指針發(fā)生了偏轉,下列分析不正確的是( ? ) A.如圖裝置的電流方向是從C2到C1 B.C1附近加入淀粉變藍,C2析出固體 C.可用飽和KI溶液—瓊脂填充鹽橋增強導電性 D.該裝置內發(fā)生的氧化還原反應可自發(fā)進行 11、下圖是一個電化學過程的示意圖，用

7、甲醇燃料電池給充電寶充電，并電解某鹽溶液，其中充電寶鋰離子電池的總反應為：xLi+Li1-xMn2O4LiMn2O4。請回答下列問題： （1）甲池是__________（填“原電池”或“電解池”），寫出通入氧氣的電極的電極反應式__________ （2）下列關于乙池的說法正確的是___________ a．A極的電極反應式為LiMn2O4﹣xe-═Li1-xMn2O4+xLi+ b．B極發(fā)生還原反應 c．乙池中Li+向A極移動 d．A極是陽極 （3）理論上，當甲池中消耗標準狀況下336 mL O2 時，丙池中________（C或D）電極上增重__________。

8、 12、如圖為科學家設計出的光伏燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的工作流程示意圖。已知a、b、c、d四個電極均為惰性電極,請回答下列問題: 1.甲裝置中b極為_______極,乙裝置中c極為__________極。 2.有下列四種電解質溶液,其中甲裝置中可以放置( ) A.NaCl溶液 B.KOH溶液 C.HCl溶液 D.溶液 3.根據(jù)實際需要,乙裝置中可以使用不同的電解質。 ①若使用熔融碳酸鹽,則c電極上的電極反應式為___________________________。 ②若使用固體氧化物(如或等,高溫下可直接傳導),寫出c電極上的電極反應式:_____________

9、_________。 4.甲裝置中通過0.5mol電子時,乙裝置中c電極上參加反應的氣體在標準狀況下的體積為____________L。 答案以及解析 1答案及解析： 答案：B 解析： 2答案及解析： 答案：D 解析： 3答案及解析： 答案：D 解析： 4答案及解析： 答案：C 解析：金屬作電極時,一般情況下,負極金屬的活動性大于正極金屬。甲中W溶解,說明活潑性:W>X,故W作負極,A項正確;Z中Y電極質量增加,說明有Cu析出,Y電極作正極,電極反應方程式為,活潑性:X>Y,B項正確

10、;丙中W上有氣體析出,說明W電極作正極,電流方向由正極W流向負極Z,活潑性:Z>W,C項錯誤;綜上所述,金屬的活動性:Z>W>X>Y,D項正確。 5答案及解析： 答案：D 解析：A項,根據(jù)電池總反應:Cu+PbO2+2H2SO4=CuSO4+PbSO4+2H2O可得銅作負極,PbO2作正極,正確;B項,該電池工作時PbO2電極發(fā)生的反應為PbO2+4H+++2e-=PbSO4+2H2O,消耗了溶液中的H+,故溶液的pH增大,正確;C項,銅電極的電極反應為Cu -2e-=Cu2+ ,正確;D項,通過總反應可以看到H2SO4參加了反應, 故應補充H2SO4,錯誤。

11、 6答案及解析： 答案：D 解析：圖Ⅰ燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸，平衡向正方向移動，溶液顏色加深，故B錯誤；但是氧化反應和還原反應在溶液中發(fā)生，不能形成原電池，故A錯誤；圖Ⅱ，B燒杯中逐滴加入適量40%NaOH溶液，上述平衡向逆方向移動，氧化反應和還原反應在兩極發(fā)生，形成原電池，其中C1上發(fā)生：I2＋2e－＝2I－，為原電池正極；C2上發(fā)生：-2e－+2OH－＝+H2O，為原電池負極，故C錯誤，D正確。 7答案及解析： 答案：B 解析：A項、相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法選用酶作催化劑，條件溫和，同時利用MV+和MV2+的相互轉化，化學能轉化為電能，故可提供電能，故A正確；

12、 B項、左室為負極區(qū)，MV+在負極失電子發(fā)生氧化反應生成MV2+，電極反應式為MV+-e-=MV2+，放電生成的MV2+在氫化酶的作用下與H2反應生成H+和MV+，反應的方程式為H2+2MV2+=2H++2MV+，故B錯誤； C項、右室為正極區(qū)，MV2+在正極得電子發(fā)生還原反應生成MV+，電極反應式為MV2++e-=MV+，放電生成的MV+與N2在固氮酶的作用下反應生成NH3和MV2+，故C正確； D項、電池工作時，氫離子（即質子）通過交換膜由負極向正極移動，故D正確。 故選B。 8答案及解析： 答案：B 解析：A項，根據(jù)題中信息可知，金屬塊M應比鐵活潑，M不可能為

13、銅，錯誤；B項，利用原電池原理保護金屬，這種方法叫犧牲陽極的陰極保護法，正確；C項，通常情況下，金屬在空氣中主要發(fā)生電化學腐蝕，錯誤；D項，利用外加電流的陰極保護法，設備與電源負極相連，設備為陰極，被保護，錯誤。 9答案及解析： 答案：C 解析：起始時鎂作負極,鋁電極表面H2O放電,生成H2,有氣泡產生,A項正確;起始時,鎂作負極,發(fā)生反應:Mg-2e-+2OH-Mg(OH)2,B項正確;鋁比鎂活潑,C項錯誤;t 時刻后,鋁作負極,負極反應式為,因鎂條表面始終無明顯氣泡,則t 時刻后,正極反應式為 O2+4e-+2H2O4OH-,總反應為,D 項正確。 10

14、答案及解析： 答案：C 解析： 11答案及解析： 答案：（1）原電池；O2+4e-+2H2O=4OH-； （2）abd； （3）D；6.48g； 解析： 12答案及解析： 答案：1.陰; 負 2.BD 3.; 4.5.6 解析：1.甲裝置是電解池,在陰極上生成,故b為陰極;乙裝置是原電池,在負極上失電子,故c為負極。 2.因甲裝置中需要得到、兩種產物,故甲裝置中可以加入的電解質溶液由KOH溶液或溶液。 3.當用熔融碳酸鹽作電解質時,放電后生成的會與作用生成、;當用固體氧化物作電解質時,放電后生成的會與結合生成。 4.甲裝置中通過0.5mol電子時,乙裝置中轉移電子0.5mol,由c電極的電極反應式可知,參加反應的為0.25mol。