高考化學(xué) 微測試系列 專題1-48(含解析)(打包48套)1.zip
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專題22 原電池的基本原理
(滿分60分 時(shí)間25分鐘)
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1..如圖,在盛有稀 H2SO4 的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的電極X、Y,外電路中電子流向如圖, 下列說法正確的是( )
A.外電路的電流方向?yàn)椋篨→外電路→Y
B.若兩電極分別為Fe和碳棒,則X為碳棒,Y為Fe
C.X極上發(fā)生的是還原反應(yīng),Y極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)
D.若兩電極都是金屬,則它們的活動(dòng)性順序?yàn)閄>Y
【答案】D
考點(diǎn):本題考查原電池原理。
2、某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置,電極I為Al,其他電極均為Cu,則下列說法正確的是
A.電流方向:電極IV→A→電極I
B.電極I上發(fā)生還原反應(yīng)
C.電極II逐漸溶解
D.電極III的電極反應(yīng):Cu2++2e-=Cu
【答案】A
考點(diǎn):考查了原電池原理的相關(guān)知識(shí)。
3.H2S廢氣資源化利用途徑之一是回收能量并得到單質(zhì)硫。反應(yīng)為:2H2S(g) + O2(g) = S2(s) + 2H2O(l) △H=-632kJ·mol-1。右圖為質(zhì)子膜H2S燃料電池的示意圖。下列說法正確的是
A.電極a為電池的正極
B.電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-===4OH-
C.電路中每通過4mol電子,電池內(nèi)部釋放632kJ熱能
D.每17gH2S參與反應(yīng),有1mol H+ 經(jīng)質(zhì)子膜進(jìn)入正極區(qū)
【答案】D
【解析】
試題分析: A、該電池屬于燃料電池,通入燃料的為負(fù)極,通入空氣或氧氣的為正極,故電極a為電池的負(fù)極,故A錯(cuò)誤;B、根據(jù)圖示,電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+4H++4e-= 2 H2O,故B錯(cuò)誤;C、根據(jù)方程式,電路中每流過4mol電子,有2molH2S發(fā)生反應(yīng),電池內(nèi)部釋放632kJ的總能量,部分以電能的形式發(fā)出,部分以其他形式的能量發(fā)出,故C錯(cuò)誤;D、17gH2S的物質(zhì)的量是0.5mol,17gH2S參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子1mol,所以有1mol H+ 經(jīng)質(zhì)子進(jìn)入正極區(qū)。
考點(diǎn):本題考查原電池原理。
4.將鎂片、鋁片平行插入一定濃度的NaOH溶液中,用導(dǎo)線連接成閉合回路,該裝置在工作時(shí),下列敘述正確的是
A.鎂比鋁活潑,鎂失去電子被氧化成Mg2+
B.鋁是電池負(fù)極,開始工作時(shí)溶液中會(huì)立即有白色沉淀生成
C.該裝置的內(nèi)、外電路中,均是電子的定向移動(dòng)形成電流
D.該裝置開始工作時(shí),鋁片表面的氧化膜可以不必處理
【答案】D
【考點(diǎn)定位】考查鎂片、鋁片與NaOH溶液構(gòu)成的原電池的工作原理的知識(shí)
【名師點(diǎn)晴】原電池正負(fù)極的判斷的注意點(diǎn)(1)原電池正、負(fù)極的判斷基礎(chǔ)是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),如果給出一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式判斷正、負(fù)極,可以直接根據(jù)化合價(jià)的升降來判斷,發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)的一極為正極。(2)判斷電極時(shí),不能簡單地依據(jù)金屬的活潑性來判斷,要看反應(yīng)的具體情況,如:a.Al在強(qiáng)堿性溶液中比Mg更易失電子,Al作負(fù)極,Mg作正極;b.Fe、Al在濃HNO3中鈍化后,比Cu等金屬更難失電子,Cu等金屬作負(fù)極,F(xiàn)e、Al作正極。
5.下列有關(guān)原電池的說法中,正確的是
A.鋁片和鎂片用導(dǎo)線連接后插入NaOH溶液中,鎂片較活潑,作負(fù)極
B.鋁片和銅片用導(dǎo)線連接后插入濃硝酸中,銅作負(fù)極
C.鍍鋅鐵和鍍錫鐵的鍍層破損后,前者較易被腐蝕
D.將反應(yīng)2Fe3++Fe==3Fe2+設(shè)計(jì)為原電池,則可用鋅片作負(fù)極,鐵片作正極,F(xiàn)eCl3溶液作電解質(zhì)
【答案】B
考點(diǎn):考查原電池原理的應(yīng)用,原電池的形成條件
6.下圖為兩個(gè)原電池裝置圖,由此判斷下列說法錯(cuò)誤的是
A.當(dāng)兩電池轉(zhuǎn)移相同電子時(shí),生成和消耗Ni的物質(zhì)的量相同
B.兩裝置工作時(shí),鹽橋中的陰離子向負(fù)極移動(dòng),陽離子向正極移動(dòng)
C.由此可判斷能夠發(fā)生2Cr3++3Ni=3Ni2++2Cr和Ni2++Sn=Sn2++Ni的反應(yīng)
D.由此可判斷Cr、Ni、Sn三種金屬的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篊r>Ni>Sn
【答案】C
【解析】
試題分析:A.兩個(gè)原電池中Ni對應(yīng)的離子為Ni2+,則當(dāng)兩電池轉(zhuǎn)移相同電子時(shí),生成和消耗Ni的物質(zhì)的量相同,故A正確;B.原電池工作時(shí),陽離子向正極移動(dòng),陰離子向負(fù)極移動(dòng),故B正確;C.兩個(gè)電解池發(fā)生的反應(yīng)分別為2Cr+3Ni2+=3Ni+2Cr3+和Ni+Sn2+=Sn+Ni2+,故C錯(cuò)誤;D.原電池負(fù)極較為活潑,由原電池正極可知由此可判斷Cr、Ni、Sn三種金屬的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篊r>Ni>Sn,故D正確;故選C。
【考點(diǎn)定位】考查原電池和電解池的工作原理
【名師點(diǎn)晴】本題考查了原電池原理,明確電極的判斷、電極上發(fā)生的反應(yīng)、鹽橋中陰陽離子的移動(dòng)方向即可解答。原電池工作時(shí),陽離子向正極移動(dòng),陰離子向負(fù)極移動(dòng),由原電池正負(fù)極可知金屬活潑性為Cr>Ni>Sn,結(jié)合電極材料和電解質(zhì)溶液判斷反應(yīng)的可能性。
7.I.Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳,電解液是LiAlCl4—SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為:4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。
(1)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為 ;
(2)SOCl2易揮發(fā),實(shí)驗(yàn)室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 ,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;
II.熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視。某燃料電池以熔融的K2CO3為電解質(zhì),以丁烷為燃料,以空氣為氧化劑,以具有催化作用和導(dǎo)電性能的稀土金屬材料為電極。
(3)該燃料電池負(fù)極電極反應(yīng)式為 ;
(4)該燃料電池正極電極反應(yīng)式為 。
【答案】(1) 2SOCl2 +4e-=4Cl-+ S +SO2; (2) 出現(xiàn)白霧,有刺激性氣體生成
2SOCl2 + H2O=SO2↑+2HCl↑(3) C4H10+13CO32--26e-= 17CO2+5H2O (4) O2+2CO2 +4e-=2CO32-
電解質(zhì),所以生成二氧化碳和水,電極反應(yīng)式為C4H10+13CO32--26e-= 17CO2+5H2O;
(4)正極是氧氣發(fā)生還原反應(yīng),得到單質(zhì)與二氧化碳結(jié)合生成碳酸根離子,電極反應(yīng)式為O2+2CO2 +4e-=2CO32-。
考點(diǎn):考查原電池的電極反應(yīng)的判斷與書寫,反應(yīng)現(xiàn)象的判斷
8.原電池是化學(xué)對人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn).某興趣小組為研究原電池原理,設(shè)計(jì)如圖裝置.
(1)a和b不連接時(shí),燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是
(2)a和b用導(dǎo)線連接,Cu極為原電池 極(填“正”或“負(fù)”),電極反應(yīng)式是;Zn極發(fā)生 (填“氧化”或“還原”)反應(yīng),溶液中H+移向 (填“Cu”或“Zn”)極.
(3)a和b用導(dǎo)線連接,若Zn片質(zhì)量減輕了6.5g,則另一極上理論上產(chǎn)生氣體 L(標(biāo)況下).
(4)有同學(xué)向把Ba(OH)28H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池,你認(rèn)為是否可行? (填“是”或“否”),理由是 .
【答案】(1)Zn+2H+=Zn2++H2↑;(2)正;2H++2e﹣=H2↑;氧化;Cu;
(3)2.24L;(4)否;此反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng),且反應(yīng)吸熱.
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