精修版高考化學(xué)備考 專題26 原電池的基本原理 含解析

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1、精品文檔?高考化學(xué) (滿分42分 時(shí)間20分鐘) 姓名: 班級(jí): 得分: 1.電化學(xué)氣敏傳感器可用于監(jiān)測(cè)環(huán)境中NH3的含量,其工作原理示意圖如下。下列說(shuō)法不正確的是( ) A.O2在電極b上發(fā)生還原反應(yīng) B.溶液中OH-向電極a移動(dòng) C.反應(yīng)消耗的NH3與O2的物質(zhì)的量之比為4∶5 D.負(fù)極的電極反應(yīng)式為2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O 【答案】C 考點(diǎn):考查原電池的工作原理等知識(shí)。 2.普通水泥在固化過(guò)程中自由水分子減少并產(chǎn)生Ca(OH)2

2、,溶液呈堿性.根據(jù)這一特點(diǎn)科學(xué)家發(fā)明了電動(dòng)勢(shì)(E)法測(cè)水泥初凝時(shí)間,此法的原理如圖所示,反應(yīng)的總方程式為:2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag.下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( ) A.工業(yè)上制備普通水泥的主要原料是黏土和石灰石 B.測(cè)量原理裝置圖中,Ag2O/Ag極發(fā)生氧化反應(yīng) C.負(fù)極的電極反應(yīng)式為:2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O D.在水泥固化過(guò)程中,由于自由水分子的減少,溶液中各離子濃度的變化導(dǎo)致電動(dòng)勢(shì)變化 【答案】B 【解析】 試題分析:玻璃、水泥都屬于硅酸鹽工業(yè),工業(yè)上制備普通水泥的主要原料是含有石灰石和硅酸鹽的粘土,故A正確.根據(jù)電池反應(yīng)式2Cu+Ag2

3、O=Cu2O+2Ag知,Ag2O/Ag極作正極,正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng),故B錯(cuò)誤.根據(jù)電池反應(yīng)式2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag知,銅失電子作負(fù)極,負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為:2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O,故B正確;水泥固化過(guò)程中,自由水分子減少,溶劑的量減少導(dǎo)致溶液中各離子濃度的變化,從而引起電動(dòng)勢(shì)變化,故D正確。 考點(diǎn):本題考查化學(xué)電源。 3.原電池的應(yīng)用極為廣泛。利用如下圖所示原電池可測(cè)量空氣中Cl2的含量,其中電解質(zhì)是Ag+可以自由移動(dòng)的固體物質(zhì),下列分析正確的是 A.電流經(jīng)外電路從Ag流向Pt電極 B.電池工作時(shí),電解質(zhì)中Ag+數(shù)目增多 C.正極反應(yīng):C

4、l2+2e-=2Cl- D.空氣中c(Cl2)越大,Ag極消耗速率越快 【答案】D 考點(diǎn):考查原電池反應(yīng)原理的知識(shí)。 4.我國(guó)科學(xué)家在天然氣脫硫研究方面取得了新進(jìn)展,利用如圖裝置可發(fā)生反應(yīng)H2S+O2=H2O2+S。己知甲池中發(fā)生的反應(yīng)為 下列說(shuō)法正確的是( ) A.該裝置中電能轉(zhuǎn)化為光能 B.H+從甲池移向乙池 C.甲池中碳棒上發(fā)生的電極反應(yīng)為AQ+2H+-2e-=H2AQ D.乙池溶液中發(fā)生的反應(yīng)為H2S+I3-=3I-+S+2H+ 【答案】D 【考點(diǎn)定位】考查原電池的工作原理以及電極反應(yīng)式的書寫 【名師點(diǎn)晴】本題考查學(xué)生原電池的工作原理以及電

5、極反應(yīng)式的書寫知識(shí),注意知識(shí)的歸納和梳理是關(guān)鍵。掌握原電池中電極反應(yīng)式的書寫方法:①先確定原電池的正負(fù)極,列出正負(fù)極上的反應(yīng)物質(zhì),并標(biāo)出相同數(shù)目電子的得失;②注意負(fù)極反應(yīng)生成的陽(yáng)離子與電解質(zhì)溶液中的陰離子是否共存;③若正極上的反應(yīng)物質(zhì)是O2,且電解質(zhì)溶液為中性或堿性,電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)H+,且水必須寫入正極反應(yīng)式中,與O2結(jié)合生成OH-,若電解質(zhì)溶液為酸性,電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)OH-,且H+必須寫入正極反應(yīng)式中,與O2結(jié)合生成水;④正負(fù)極反應(yīng)式相加(電子守恒)得到電池反應(yīng)的總反應(yīng)式。若已知電池反應(yīng)的總反應(yīng)式,可先寫出較易書寫的電極反應(yīng)式,然后在電子守恒的基礎(chǔ)上,總反應(yīng)式減去較易寫出的電極反應(yīng)

6、式,即得到較難寫出的電極反應(yīng)式。 5.利用反應(yīng)6NO2+8NH3=7N2+12H2O構(gòu)成電池的方法,既能實(shí)現(xiàn)有效消除氮氧化物的排放,減輕環(huán)境污染,又能充分利用化學(xué)能,裝置如圖所示,下列說(shuō)法不正確的是 A.電流從右側(cè)電極經(jīng)過(guò)負(fù)載后流向左側(cè)電極 B.為使電池持續(xù)放電,離子交換膜需選用陰離子交換膜 C.電極A極反應(yīng)式為2NH3-6e-=N2+6H+ D.當(dāng)有4.48LNO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)被處理時(shí),轉(zhuǎn)移電子為0.8mol 【答案】C 【考點(diǎn)定位】考查電解原理的應(yīng)用 【名師點(diǎn)晴】該題為高頻考點(diǎn),側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查,明確電解的原理,注意把握離子移動(dòng)方向和電極方程式的

7、書寫,為解答該類題目的關(guān)鍵,由反應(yīng)6NO2+8NH3═7N2+12H2O可知,反應(yīng)中NO2為氧化劑,NH3為還原劑,則A為負(fù)極,B為正極,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),結(jié)合電解質(zhì)溶液呈堿性解答該題。 6.在日常生活中,我們經(jīng)常看到鐵制品生銹、鋁制品表面出現(xiàn)白斑等眾多的金屬腐蝕現(xiàn)象??梢酝ㄟ^(guò)下列裝置所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。下列說(shuō)法正確的是 A.按圖Ⅰ裝置實(shí)驗(yàn),為了更快更清晰地觀察到液柱上升,可采用下列方法:用酒精燈加熱具支試管 B.圖Ⅱ是圖Ⅰ所示裝置的原理示意圖,圖Ⅱ的正極材料是鐵 C.鋁制品表面出現(xiàn)白斑可以通過(guò)圖Ⅲ裝置進(jìn)行探究,Cl-由活性炭區(qū)向鋁箔表面區(qū)遷移,并發(fā)生電極反應(yīng):2C

8、l--2e-=Cl2↑ D.圖Ⅲ裝置的總反應(yīng)為4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,生成的Al(OH)3進(jìn)一步脫水形成白斑 【答案】D 考點(diǎn):考查了原電池和電解池的工作原理的相關(guān)知識(shí)。 7.為解決淀粉廠廢水中BOD嚴(yán)重超標(biāo)的問(wèn)題,有人設(shè)計(jì)了電化學(xué)降解法.如圖是利用一種微生物將有機(jī)物將廢水中有機(jī)物主要成分是(C6H10O5)n]的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,下列說(shuō)法中正確的是( ) A.N極是負(fù)極 B.該裝置工作時(shí),H+從右側(cè)經(jīng)陽(yáng)離子交換膜移向左側(cè) C.負(fù)極的電極反應(yīng)為:(C6H10O5)n+7H2O﹣24ne﹣═6nCO2↑+24nH+ D.物質(zhì)X是OH﹣ 【答案

9、】C 【解析】 試題分析:由題意利用一種微生物將廢水中有機(jī)物主要成分是(C6H10O5)n]的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,即為原電池,由圖N極通O2,M極為有機(jī)物,則N極為正極發(fā)生還原反應(yīng),M極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),負(fù)極的電極反應(yīng)為(C6H10O5)n]+7nH2O﹣24ne﹣═6nCO2↑+24nH+,原電池中陽(yáng)離子移向正極,A.由圖N極通O2,則N極為正極,A錯(cuò)誤;B.原電池中陽(yáng)離子移向正極,該裝置工作時(shí),H+從左側(cè)經(jīng)陽(yáng)離子交換膜轉(zhuǎn)向右側(cè),B錯(cuò)誤;C.M極為有機(jī)物,M極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),負(fù)極的電極反應(yīng)為(C6H10O5)n]+7nH2O﹣24ne﹣═6nCO2↑+24nH+,C正確;D

10、.由圖N極通O2,則N極為正極,O2得電子結(jié)合H+生成水,物質(zhì)X為水,D錯(cuò)誤,答案選C。 考點(diǎn):考查原電池的原理的應(yīng)用 8.某固體酸燃料電池以CaHSO4固體為電解質(zhì)傳遞H+,其基本結(jié)構(gòu)見右圖,電池總反應(yīng)可表示為:2H2 + O2 == 2H2O,下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( ) A.電子通過(guò)外電路從a極流向b極 B.b極上的電極反應(yīng)式為:O2+4H++4e-==2H2O C.每轉(zhuǎn)移0.1mol電子,消耗1.12L的H2 D.H+由a極通過(guò)固體酸電解質(zhì)傳遞到b極 【答案】C 考點(diǎn):考查原電池的工作原理等知識(shí)。 9.全釩電池以惰性材料作電極,在電解質(zhì)溶液中發(fā)生的電池總反

11、應(yīng)為:VO2+(藍(lán)色)+H2O+V3+(紫色)VO2+(黃色)+V2+(綠色)+2H+ 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的( ) A.充電時(shí),反應(yīng)每生成2molH+時(shí)電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為2mol B.放電過(guò)程中,正極附近溶液的酸性減弱 C.放電時(shí),正極反應(yīng)為VO2++2H++e-=VO2++H2O D.充電時(shí),陽(yáng)極附近溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)辄S色 【答案】A 【解析】 試題分析:A、陽(yáng)極上電極反應(yīng)式為:VO2++H2O-e-=VO2++2H+,因此每生成2molH+時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1mol,故說(shuō)法錯(cuò)誤;B、放電時(shí)正極反應(yīng)式為:VO2++2H++e-=H2O+VO2+,消耗H+,酸性減弱,故說(shuō)

12、法正確;C、根據(jù)選項(xiàng)B的分析,故說(shuō)法正確;D、根據(jù)A選項(xiàng)的分析,顏色藍(lán)色變?yōu)辄S色,故說(shuō)法正確。 考點(diǎn):考查電極反應(yīng)式的書寫等知識(shí)。 10.在如右圖所示的裝置中,a的金屬活潑性比氫要強(qiáng),b為碳棒,關(guān)于此裝置的各種敘述不正確的是 A.碳棒上有氣體放出,溶液pH變大 B.a(chǎn)是正極,b是負(fù)極 C.稀硫酸中有電子流動(dòng),方向是從b極到a極 D.a(chǎn)極上發(fā)生了氧化反應(yīng) 【答案】B 考點(diǎn):考查原電池 11.3課堂學(xué)習(xí)中,同學(xué)們利用鋁條、鋅片、銅片、導(dǎo)線、電流計(jì)、橙汁、燒杯等用品探究原電池的組成。下列結(jié)論錯(cuò)誤的是 A.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置 B.原電池由電極、電

13、解質(zhì)溶液和導(dǎo)線等組成 C.圖中a極為鋁條、b極為鋅片時(shí),導(dǎo)線中會(huì)產(chǎn)生電流 D.圖中a極為鋅片、b極為銅片時(shí),電子由銅片通過(guò)導(dǎo)線流向鋅片 【答案】D 【解析】 試題分析:A、原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,A正確;B、原電池由電解質(zhì)溶液、電極、導(dǎo)線組成閉合回路,B正確;C、因?yàn)槌戎瓰樗嵝?,所以圖中a極為鋁條、b極為鋅片時(shí),則Al作原電池的負(fù)極,Zn作原電池的正極,導(dǎo)線中會(huì)產(chǎn)生電流,C正確;D、圖中a極為鋅片、b極為銅片時(shí),則Zn為負(fù)極,Cu為正極,電子從負(fù)極流向正極,所以電子從Zn片流向Cu片,D錯(cuò)誤,答案選D。 考點(diǎn):考查原電池的構(gòu)成、正負(fù)極的判斷、電子流向的判斷 12.X、Y

14、兩根金屬棒插入Z溶液中構(gòu)成如下圖的裝置,實(shí)驗(yàn)中電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),同時(shí)X棒變粗,Y棒變細(xì),則X、Y、Z可能是下列中的( ) 編號(hào) X Y Z A Zn Cu 稀硫酸 B Cu Zn 稀硫酸 C Cu Ag 硫酸銅溶液 D Ag Cu 硝酸銀溶液 【答案】D 【考點(diǎn)定位】考查原電池原理 【名師點(diǎn)晴】本題考查了原電池原理,根據(jù)電極上發(fā)生的反應(yīng)確定正負(fù)極,再結(jié)合題目分析解答。要掌握原電池中正負(fù)極的判斷方法:1由組成原電池的兩極材料判斷:一般來(lái)說(shuō),較活潑的或能和電解質(zhì)溶液反應(yīng)的金屬為負(fù)極,較不活潑的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極.但具體情況還要看

15、電解質(zhì)溶液,如鎂、鋁電極在稀硫酸在中構(gòu)成原電池,鎂為負(fù)極,鋁為正極;但鎂、鋁電極在氫氧化鈉溶液中形成原電池時(shí),由于是鋁和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng),失去電子,因此鋁為負(fù)極,鎂為正極;2根據(jù)外電路電流的方向或電子的流向判斷:在原電池的外電路,電流由正極流向負(fù)極,電子由負(fù)極流向正極;3根據(jù)內(nèi)電路離子的移動(dòng)方向判斷:在原電池電解質(zhì)溶液中,陽(yáng)離子移向正極,陰離子移向負(fù)極。 13、Mg﹣AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池.下列敘述錯(cuò)誤的是 A.負(fù)極反應(yīng)式為Mg﹣2e﹣=Mg2+ B.正極反應(yīng)式為Ag++e﹣=Ag C.電池放電時(shí)Cl﹣由正極向負(fù)極遷移 D.負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2O

16、=Mg(OH)2+H2↑ 【答案】B 【解析】 試題分析:根據(jù)題意,電池總反應(yīng)式為:Mg+2AgCl=MgCl2+2Ag,正極反應(yīng)為:2AgCl+2e-= 2Cl-+ 2Ag,負(fù)極反應(yīng)為:Mg-2e-=Mg2+,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)原電池來(lái)說(shuō),陰離子由正極移向負(fù)極,C項(xiàng)正確;由于鎂是活潑金屬,則負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑,D項(xiàng)正確;答案選B。 考點(diǎn):原電池的工作原理 14.原電池的電極反應(yīng)不僅與電極的性質(zhì)有關(guān),也與電解質(zhì)溶液有關(guān),下列說(shuō)法中不正確的是() A.由Al、Cu、稀H2SO4組成的原電池,其負(fù)極反應(yīng)式為:A1-3e-=A13+ B.由Mg、Al、NaOH溶液組成的原電池,其負(fù)極反應(yīng)式為:A1-3e-=A13+ C.由Fe、Cu、FeCl3溶液組成的原電池,其負(fù)極反應(yīng)式為:Fe-2e-=Fe2+ D.由Al、 Cu、濃硝酸組成的原電池,其負(fù)極反應(yīng)式為:Cu-2e-=Cu2+ 【答案】B 考點(diǎn):原電池和電解池的工作原理 【名師點(diǎn)睛】本題考查原電池的正負(fù)極的判斷及電極反應(yīng)式,注意不能根據(jù)金屬的活潑性判斷原電池的正負(fù)極,要根據(jù)得失電子判斷正負(fù)極,為易錯(cuò)點(diǎn),題目難度不大。

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