原电池综合检测.doc

第十周高一化学统训卷(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共21小题，每小题2分，共42分，每小题只有一个选项符合题目要求)1下列电极反应式与出现的环境相匹配的是()选项电极反应式出现的环境AO2 2H2O4e=4OH碱性环境下氢氧燃料电池的负极反应B4OH4e=O22H2O酸性环境下钢铁的吸氧腐蚀C2H2e=H2用铜做电极电解NaOH溶液的阴极反应DH22e=2H用惰性电极电解H2SO4溶液的阳极反应2.下列装置中发生的总反应为2Al6H=2Al33H2的是(铝条表面的氧化膜均已除去)()3图K182表示的是钢铁在海水中的锈蚀过程，以下有关说法正确的是()A该金属腐蚀过程为吸氢腐蚀 B正极为C，发生的反应为氧化反应C在酸性条件下发生的是吸氧腐蚀 D正极反应为：O22H2O4e=4OH4实验发现，298 K时，在FeCl3酸性溶液中加入少量锌粒后，Fe3立即被还原成Fe2。某化学兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示的原电池装置。下列有关说法中正确的是()A该原电池的正极反应是：Zn2e=Zn2 B左烧杯中溶液的红色逐渐褪去C该电池铂电极上有气泡出现 D该电池总反应为：3Zn2Fe3=2Fe3Zn25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形管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是()在外电路中，电流由铜电极流向银电极正极反应为：Age=Ag实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同ABCD6如图所示实验为研究金属腐蚀的实验。下列相关说法正确的是()A该实验研究的是金属的吸氧腐蚀B铁表面的反应为Fe3e=Fe3C红色首先在食盐水滴的中心出现D食盐水中有气泡逸出7如图所示的原电池装置，X、Y为两个电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列叙述正确的是()A外电路中的电流方向为：X外电路YB若两个电极分别为Zn和碳棒，则X为碳棒，Y为ZnC若两个电极都是金属，则它们的活动性为XYDX极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应8原电池的电极名称不仅与电极材料性质有关，也与电解质溶液有关。下列不正确的是()A由Al、Cu、稀硫酸组成原电池，负极反应式为：Al3e=Al3B由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，负极反应式为：Al3e4OH=AlO2H2OC由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，负极反应式为：Cu2e=Cu2D由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，负极反应式为：Cu2e=Cu292012安徽淮南二模 如图所示是锂空气电池的放电原理图(隔膜只允许锂离子通过)。电池放电时的反应可表示为：4LiO22H2O=4LiOH。下列锂空气电池放电时的有关说法正确的是()A正极反应式：Lie=LiB每转移2 mol电子，消耗11.2 L的O2CLi不断向电池的正极移动D可以去掉隔膜和有机电解液，让金属锂与水性电解液直接接触10如图所示表示利用碳纳米管能够吸附氢气的原理设计的一种新型二次电池。下列叙述正确的是()A 电池放电时K移向负极 B B电池放电时负极反应为：H22e2OH=2H2OC电池充电时镍电极NiO(OH)转化为Ni(OH)2 D电池充电时碳纳米管电极与电源的正极相连11在一电解槽的中间加一镁片将其分成隔开的两部分，左侧加适量的NaOH溶液，并插入一根铝棒，右侧加适量的浓盐酸，并插入一根铝棒。如图K188所示，下列有关说法中不正确的是()A当闭合S1打开S2时，铝做负极B当闭合S2打开S1时，镁做负极C当S1、S2都闭合时，镁片上产生的气泡速率比只闭合一个开关时更快D当S1、S2都打开时，仍存在金属的腐蚀12下列有关原电池的叙述中错误的是()。A原电池是将化学能转化为电能的装置B用导线连接的两种不同金属同时插入液体中，能形成原电池C在原电池中，电子流出的一极是负极，发生氧化反应D在原电池放电时，电解质溶液中的阳离子向正极移动13综合右图判断，下列说法中正确的是()。A装置和装置中负极反应均是：Fe2e=Fe2B装置和装置中正极反应均是：O24e2H2O=4OHC装置和装置中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动D放电过程中，装置左侧烧杯和装置右侧烧杯中溶液的pH均增大14可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法中正确的是()。A以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH3e=Al(OH)3B以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O22H2O4e=4OHC以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极15. 据报道，以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为3价)和H2O2作原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示。下列说法中正确的是()。A电池放电时Na从b极区移向a极区B每消耗3 mol H2O2，转移的电子为3 molC电极a采用MnO2，MnO2既作电极材料又有催化作用D该电池的负极反应为：BH8OH8e=BO6H2O16(2012河北保定一模)“人造树叶”能够像树叶的光合作用那样，将太阳光进行俘获并就地产生氢燃料。当太阳光照射到“人造树叶”上，在催化剂作用下把水变成氧气和氢离子，氢离子向下穿过塑料薄膜结合电子产生氢气；将人造树叶与碱式燃料电池进行组合而成的太阳能燃料电池的工作原理如图所示。下列有关说法中不正确的是()。A太阳能燃料电池可以将太阳能转化为电能B太阳能燃料电池最大的优点在于它的发电方式C该塑料薄膜上部的反应为：2H2O4e=O24HD该燃料电池负极的电极反应式为：H22e=2H17(2012浙江部分重点中学联考)高效能电池的研发制约电动汽车的推广。有一种新型的燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，其总反应为：2C2H67O28KOH=4K2CO310H2O，有关此电池的推断中正确的是()。A负极反应为：14H2O7O228e=28OHB放电过程中KOH的物质的量浓度不变C每消耗1 mol C2H6，则电路上转移的电子为14 mol来源:学.科.网Z.X.X.KD放电一段时间后，负极周围的pH升高18控制适合的条件，将反应2Fe32I = = 2Fe2I2设计成如图所示的原电池。下列判断中不正确的是()。A反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B反应开始时，甲中石墨电极上Fe3被还原C电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极19(2012湖北三校联考)根据下图所标电子流向，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：Fe3e=Fe2C盐桥中阴离子移向AgNO3 溶液D总反应为Fe3Ag=Fe2Ag20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形管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是()。在外电路中，电流由铜电极流向银电极正极反应：Age=Ag实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A B C D21将洁净的金属片甲、乙、丙、丁分别放置在浸有某种盐溶液的滤纸上面并压紧(如下图所示)。在每次实验时，记录电压指针的移动方向和电压表的读数如下表：(已知构成两电极的金属其金属活泼性相差越大，电压表的读数越大)金属电子流动方向电压/V甲甲Cu0.78乙Cu乙0.15丙丙Cu1.35丁丁Cu0.30依据记录数据判断，下列结论中正确的是()。A金属乙能从硫酸铜溶液中置换出铜B甲、乙形成合金时，将该合金露置在空气中，甲先被腐蚀来源:KC在四种金属中乙的还原性最强D甲、丁若形成原电池时，甲为正极2、 非选择题(本题共6小题，共58分)22(1)ZnMnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。该电池的负极材料是_。电池工作时，电子流向_极(填“正”或“负”)。(2)在下图装置中，观察到图1装置铜电极上产生大量的无色气泡，而图2装置中铜电极上无气体产生，铬电极上产生大量有色气体。由图1知金属铬的活动性比铜_(填“强”或“弱”)，图2装置中铬电极的电极反应_。(3)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，分别以N2、H2为电极反应物，以HClNH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池，试写出该电池的正极电极反应_ _。23第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合驱动车轮。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如下图，其总反应式为：H22NiOOH2Ni(OH)2根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)，该电极的电极反应为_。(2)氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水，试写出该反应的化学方程式_，科学家利用此原理，设计成氨气氧气燃料电池，则通入氨气的电极是_(填“正极”或“负极”)；碱性条件下，该电极发生反应的电极反应为_。24熔融碳酸盐燃料电池(MCFS)，发明于1889年。现有一个碳酸盐燃料电池，以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质，操作温度为650 ，在此温度下以镍为催化剂，以煤气(CO、H2的体积比为11)直接作燃料，其工作原理如图所示。请回答下列问题：(1)B极为_极，发生_(填“氧化”或“还原”)反应。(2)电池总反应为_。(3)以此电源电解足量的CuSO4溶液，阳极产生气体0.56 L(标准状况下)，则阴极产物的质量为_ g。电解后溶液体积为1 L，溶液的pH约为_。(4)电池中的电解质碳酸钠形成的水溶液体系不能用带玻璃塞的试剂瓶保存，其原因是_(用离子方程式表示)。25(1)Fe和KClO4反应放出的热量，能为熔融盐电池提供550660 的温度，使低熔点盐熔化导电，从而激活电池。这类电池称为热电池。Li/FeS2热电池工作时，Li转变为硫化锂，FeS2转变为铁，该电池工作时，电池总反应为：_。(2)下图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。则该电池的负极反应为_。正极反应为_。(3)用铅蓄电池电解苦卤水(含Cl、Br、Na、Mg2)的装置如图所示(a、b为石墨电极)。下列说法中正确的是_(填序号)。来源:Z|xx|k.ComA铅蓄电池负极的反应式为：Pb2e=Pb2B铅蓄电池放电时，B极质量减轻，A极质量增加C铅蓄电池充电时，A极应与外电源负极相连D电解苦卤水时，a电极首先放电的是Br26. (1)在以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为_，正极的反应式为_。已知CH3OH(l)的燃烧热H726.5 kJmol1，理想状态下，该燃料电池消耗1 mol甲醇所能产生的最大电能为702.1 kJ，则该燃料电池的理论效率为_(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。(2)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH表示)，NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：NiO(OH)MHNi(OH)2M电池放电时，负极的电极反应式为_。充电完成时，Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2，O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应式为_。27某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(1)如图所示为某实验小组依据氧化还原反应：(用离子方程式表示)_设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12 g，导线中通过_mol电子。(2)其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极反应式为_，这是由于NH4Cl溶液显_(填“酸性”、“碱性”或“中性”)。用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量的氯水，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：“溶液中的3价铁被氧化为更高价态。”如果3价铁被氧化为FeO，试写出反应的离子方程式_。(3) 如上图所示，其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨连成n形，一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，现象是_，电极反应为_；乙装置中石墨(1)为_(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)。参考答案：一、选择题(本题共21小题，每小题2分，共42分，每小题只有一个选项符合题目要求)1C解析 A项为氢氧燃料电池的正极反应式，错误；在酸性环境下，钢铁主要发生析氢腐蚀，B项错误；用惰性电极电解H2SO4溶液的阳极反应为4OH4e=O22H2O，D项错误。2B解析 A、B、C均为原电池，A中总反应为：2Al2OH2H2O=2AlO3H2；B中总反应为2Al6H=2Al33H2；C中总反应为：Al4HNO=Al3NO2H2O；D项为电解池，其实质是电解水，总反应为：2H2O2H2O2。3D解析 钢铁在海水中发生的吸氧腐蚀，A项错误；钢铁在酸性条件下发生析氢腐蚀， C项错误；钢铁腐蚀的本质就是铁失去电子被氧化，作负极，而氧气在正极(钢铁中的碳)发生还原反应，D项正确。4B解析 Zn失去电子发生氧化反应，为负极反应，A项错误；Fe3在正极得电子被还原为Fe2，得不到单质铁，溶液红色褪去，B项正确，C、D项错误。5C解析 该原电池中Cu作负极，Ag作正极，负极反应式 Cu2e=Cu2，正极反应式Age=Ag，因此对；在外电路中，电子由Cu电极流向Ag电极，而电流方向与电子流向相反，所以错；没有盐桥，原电池不能继续工作，所以错；无论是否为原电池，反应实质相同，均为氧化还原反应，所以对。6A解析 NaCl溶液呈中性，发生吸氧腐蚀，A项正确；铁为负极，发生反应为Fe2e=Fe2，B项错误；铁板中的碳作正极，电极反应为O24e2H2O=4OH，因正极反应需要氧气参加，故溶液周边接触空气处显碱性，首先变红，C项错误；反应整个过程中没有气体生成，因此D项错误。7C解析 由图可知电子的流动方向是X外电路Y，则电流的方向应该为Y外电路X；X为原电池的负极，Y为正极，X的活动性比Y强；X极上发生的是氧化反应，Y极上发生的是还原反应。8C解析 Al比Cu活泼，在由Al、Cu、稀硫酸组成原电池中，Al作负极，其电极反应为Al3e=Al3，A正确；虽然Mg比Al活泼，但由于Mg不与NaOH溶液反应，而Al能与NaOH溶液反应，所以由Mg、Al、NaOH溶液组成的原电池，Al为负极，其电极反应为Al3e4OH=AlO2H2O，B正确；Fe比Cu活泼，由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，Fe为负极，电极反应为Fe2e=Fe2，C错；Al在浓硝酸中被钝化，因此Al、Cu、浓硝酸组成原电池，Cu为负极，D项正确。9C解析 分析总反应方程式看出Li化合价升高，被氧化，在负极失去电子，生成的Li移向正极，A项错误，C项正确；B项11.2 L氧气不一定是0.5 mol，错误；金属锂能与水反应，故D项错误。10B解析 原电池的负极发生失电子氧化反应，即产生阳离子或消耗阴离子，而溶液是呈电中性的，故阳离子会移向正极，而阴离子会移向负极，A项错误；电池充电的过程实质上就是电解的过程，但要注意电池的正负极分别与电源的正负极连接，此时镍电极做阳极，发生氧化反应，C、D项错误。11C解析 A项当闭合S1打开S2时，左边形成原电池，自发进行铝与NaOH溶液的反应，故铝作负极。B项当闭合S2打开S1时，右边形成原电池，自发进行镁与浓盐酸的反应，镁作负极。D项当S1、S2都打开时，左边铝插入NaOH溶液会溶解而腐蚀，右边镁铝插入浓盐酸都会溶解而腐蚀。12B解析：B选项，液体不一定导电、也不一定能形成自发进行的氧化还原反应，错误。13D解析：装置中Zn为负极，电极反应为Zn2e=Zn2，A、C选项错误；装置Cu为正极，电极反应为O24e4H=2H2O，可知B选项错误；由电极反应式可知装置正极生成OH、装置消耗H，D选项正确。14B解析：A项，由于电解液为NaOH溶液，所以一定不会存在Al(OH)3沉淀；C项，电池反应为：4Al3O24OH=4AlO2H2O，所以电解液的pH减小；D项，电子应从负极流向正极。15D解析：NaBH4中的H化合价为1，反应中失电子生成水，D选项正确，a为负极，阳离子从负极流向正极，A、C选项错误；H2O2生成OH，O的化合价由1降低为2，3 mol H2O2转移的电子为6 mol，B选项错误。16D解析：由碱式燃料电池可知D选项错误。17C解析：燃料作负极，氧气作正极，A选项错误；由总反应可知放电过程中消耗KOH，B选项错误；分析总反应，7个O2参加反应转移28个电子，C选项正确；负极电极反应式为C2H618OH14e=2CO12H2O，可知D选项错误。18D解析：对于本题，甲中石墨作正极，发生还原反应，电极反应为2Fe32e=2Fe2；乙中石墨作负极，发生氧化反应，电极反应为2I2e=I2。当反应达到平衡时，正逆反应速率相等，此时电路中电流为零，故灵敏电流计的读数为零，选项A、B、C均正确。当灵敏电流计的读数为零后，在甲中再溶入FeCl2，导致化学平衡逆向移动，即把该反应的逆反应设置成原电池，甲中石墨作负极，发生氧化反应，电极反应为2Fe22e=2Fe3；乙中石墨作正极，发生还原反应，电极反应为I22e=2I，D错。19B解析：由电子流动的方向可知石墨为正极，B选项错误。20C解析：Cu作负极，Ag作正极，构成原电池。负极：Cu2e=Cu2，正极：Age=Ag，对。在外电路中，电子由Cu电极流向Ag电极，而电流方向与电子流向相反，所以错。没有盐桥，原电池不能继续工作，错。反应实质相同，均为2AgCu=Cu22Ag，对。21B解析：由电子流向可知金属活泼性：甲Cu、Cu乙、丙Cu、丁Cu，乙最不活泼，A、C选项错误，B正确；由电压表的读数可知甲的活泼性大于丁，所以D错误。二、非选择题(本题共6小题，共58分)22答案：(1)Zn(或锌)正(2)强NO4H3e=NO2H2O(3)N28H6e=2NH解析：(2)由图1和图2的实验现象可知：图1铜电极上产生氢气为正极，图2中Cr电极生成NO，所以NO在正极得电子，用H、H2O配平即可；(3)正极N2得6个电子，由电解质HClNH4Cl溶液显酸性，所以生成NH，最后用H配平即可。23答案：(1)增大NiOOHeH2O=Ni(OH)2OH(2)4NH33O22N26H2O负极2NH36e6OH=N26H2O解析：(1)上坡或加速时电动机工作，为原电池，因为实线部分，乙电极为正极，电极反应为NiOOHeH2O=Ni(OH)2OH，pH增大；(2)燃料作负极；NH3中N的化合价升高3，所以2NH36eN2，碱性溶液中用OH配平电荷2NH36e6OHN2，用水配平H。24答案：(1)正还原(2)COH2O2=CO2H2O(3)3.21(4)COH2O = HCOOH解析：(2)由图可知产物为CO2、H2O，且CO、H2的体积比为11，即可写出方程式；(3)阳极4OH4e=O22H2O，产生0.025 mol的O2，则消耗0.1 mol OH、失0.1 mol电子，生成H为0.1 mol，所以阴极得0.1 mol电子，依Cu22e=Cu可知生成0.05 mol Cu；(4)碳酸钠水解呈碱性，能腐蚀玻璃，使塞与瓶粘在一起。25答案：(1)FeS24Li=Fe2Li2S(2)CH3CH2OHH2O4e=CH3COOH4HO24e4H=4H2O(3)D解析：(1)依据信息可知反应物为FeS2、Li，生成物为Fe、Li2S，依据得失电子守恒配平即可；(2)由信息可知电解质溶液为酸性，正极1个O2得到4个电子生成H2O，由CH3CH2OH、CH3COOH的分子式分别为C2H6O、C2H4O2，碳原子化合价分别为2、0，可得CH3CH2OH4e