高考化学 专题专项训练（四）串联电池 新人教版.doc

专题专项训练(四) 串联电池1(2016扬州调研)如图所示，将两烧杯中电极用导线相连，四个电极分别为mg、al、pt、c。当闭合开关s后，以下表述正确的是()a电流表指针不发生偏转bal、pt两极有h2产生c甲池ph减小，乙池ph不变dmg、c两极生成的气体在一定条件下可以恰好完全反应解析：选d甲池al能与naoh溶液反应，所以为原电池，乙池pt、c均不与naoh溶液反应，故乙池为电解池，电流表指针偏转。甲池中mg为正极，产生h2，al为负极溶解，pt作阴极产生h2，c作阳极产生o2，甲池消耗naoh，ph减小，乙池消耗水，ph增大。根据电子转移数目相等，则mg、c两极产生的o2、h2体积比为12，在一定条件下可以完全反应。2铅蓄电池的工作原理为pbpbo22h2so4=2pbso42h2o。研读右图，下列判断不正确的是()a. k 闭合时，d电极反应式：pbso42h2o2e=pbo24hsob. 当电路中转移0.2 mol电子时，中消耗的h2so4为0.2 molc. k闭合时，中so向c电极迁移d. k闭合一段时间后，可单独作为原电池，d电极为正极解析：选c选项a，k闭合时为原电池，为电解池，中发生充电反应，d电极为阳极发生氧化反应，其反应式为pbso4 2h2o 2e = pbo2 4h so，正确。选项b，在总反应式中，得失电子总数为2e，当电路中转移0.2 mol电子时，可以计算出中消耗的硫酸的量为0.2 mol，正确。选项c，k闭合时d是阳极，阴离子向阳极移动，错误。选项d，k闭合一段时间，也就是充电一段时间后可以作为原电池，由于c表面生成pb，放电时做电源的负极，d表面生成pbo2，做电源的正极，所以d项正确。3(2016合肥模拟)如图所示，甲池的总反应式为n2h4o2=n22h2o。下列说法正确的是()a甲池中负极上的电极反应式为n2h44e=n24hb乙池中石墨电极上发生的反应为4oh4e=2h2oo2c甲池溶液ph增大，乙池溶液ph减小d甲池中每消耗0.1 mol n2h4乙池电极上则会析出6.4 g固体解析：选b分析图知甲是燃料电池，则乙是电解池，甲的电解质溶液是氢氧化钾，则负极不可能生成h，应该是n2h44e4oh=n24h2o，a错误；乙的石墨极是阳极，发生氧化反应，b正确；根据甲池总反应生成了水，则氢氧化钾溶液浓度变小，ph减小，乙的阴极析出铜，结合b项则乙池的溶液ph减小，c错误；根据各个电极流过的电量相等知n2h42cu，消耗0.1 mol n2h4乙池电极上则会析出12.8 g铜，d错误。4用铅蓄电池电解agno3、na2so3的溶液，a、b、c、d电极材料均为石墨。已知铅蓄电池的总反应为pb(s)pbo2(s)2h2so4(aq)2pbso4(s)2h2o(l)，通电时a电极质量增加，下列说法正确的是()a电路中通过1 mol电子时，y电极质量增加48 gb放电时铅蓄电池负极的电极反应式为pbo2(s)4h(aq)so(aq)2e=pbso4(s)2h2o(l)cc、d电极产生气体的物质的量之比为12dx极为负极解析：选aa极质量增加，即析出了 ag，a为阴极，则y为负极，x为正极，d项错；b项，所写电极反应式为正极的电极反应式；c项，c为阴极放出h2，d为阳极放出o2，物质的量之比为21。5(2016杭州模拟)假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求，即为理想化。为各装置中的电极编号。下列说法错误的是()a当k闭合时，a装置发生吸氧腐蚀，在电路中作电源b当k断开时，b装置锌片溶解，有氢气产生c当k闭合后，整个电路中电子的流动方向为；d当k闭合后，a、b装置中ph变大，c装置中ph不变解析：选a当k闭合时，b装置构成原电池，在电路中作电源，整个电路中电子的流动方向为；b装置中消耗h，ph变大，a装置中电解饱和食盐水，ph变大；c装置中相当于在银上镀铜，ph不变。6空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(rfc)，rfc是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池，rfc工作原理如图。下列有关说法正确的是()a当有0.1 mol电子转移时，a电极产生1.12 l o2(标准状况下)bb电极上发生的电极反应是4h2o4e=2h24ohcd电极上发生的电极反应是o24h4e=2h2odc电极上进行还原反应，b池中的h可以通过隔膜进入a池解析：选da为阴极，阴极发生还原反应：4h4e=2h2，当有0.1 mol电子转移时，有0.05 mol h2生成，a项错误；b极为阳极，电极反应为4oh4e=2h2oo2，b项错误；a极产生的气体x为h2，充入h2的d极为原电池的负极，负极反应为h22e=2h，c项错误；电解池的阳极产生的气体为o2，即y为o2，充入o2的c极为原电池的正极，正极发生还原反应，原电池中，阳离子移向正极，即h通过隔膜进入a池，d项正确。7某化学兴趣小组对电化学问题进行了实验研究。(1)利用下图装置探究金属的电化学腐蚀，接通电路发现灵敏电流计指针发生偏转，盐桥中k向_槽(填“a”“b”或“c”)移动。写出正极的电极反应_。(2)如何检验a槽中生成的阳离子_。(3)在c槽中欲实现cu2h2o=cu (oh)2h2的反应，则电极_(填“m”或“n”)一定是铜电极。c槽中电解质x可以是下列_物质(填选项)。ah2so4 bnano3cmgcl2 dkoh解析：(1)ab构成原电池，铁电极是负极，石墨电极是正极，根据原电池内部阳离子移向正极可知盐桥中k移向b；正极氧气被还原：o24e2h2o=4oh；(2)a槽中生成的阳离子是亚铁离子，取a槽中溶液少量，加入硫氰化钾溶液，无现象，再通少量氯气，溶液变血红色，说明有亚铁离子生成；(3)根据c槽中cu2h2o=cu(oh)2h2的反应，铜发生氧化反应，铜应该与电池的正极相连做阳极，即m一定是铜电极，电解质溶液不参与反应，不能选a、c，而是选b、d。答案：(1)bo24e2h2o=4oh(2)取a槽中溶液少量，加入硫氰化钾溶液，无现象，再通少量氯气，溶液变血红色，说明有亚铁离子生成(3)mbd8下图中电极a、b分别为ag电极和pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336 ml(标准状况)气体。回答下列问题：(1)直流电源中，m为_极。(2)pt电极上生成的物质是_，其质量为_g。(3)电源输出电子的物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为2_。(4)agno3溶液的浓度_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，agno3溶液的ph_，h2so4溶液的浓度_，h2so4溶液的ph_。解析：电解5.00%的稀h2so4，实际上是电解其中的水。阴极产生h2，阳极产生o2，且v(h2) v(o2)2 1，据此可确定d极为阴极，则电源的n极为负极，v(h2)336 ml224 ml，即为0.01 mol，v(o2)336 ml112 ml，即为0.005 mol。说明电路中通过0.02 mol电子，因此在b极(pt、阴极)产生ag：0.02 mol108 gmol12.16 g，即 0.02 mol的ag。则n(e)n(ag) n(o2)n(h2)0.020.020.0050.01221；由ag(阳)电极、pt(阴)电极和agno3溶液可组成电镀池，因此agno3溶液浓度不变， ph也不变。电解5.00%的h2so4溶液，由于其中的水发生电解，因此h2so4溶液浓度增大， ph减小。答案：(1)正(2)ag2.16(3)21(4)不变不变增大减小9(2016烟台模拟)某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的电键k时，观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题：(1)甲池为_(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，a电极的电极反应式为_。(2)丙池中f电极为_(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，该池的总反应方程式为_。(3)当乙池中c极质量减轻10.8 g时，甲池中b电极理论上消耗o2的体积为_ ml(标准状况)。(4)一段时间后，断开电键k，下列物质能使丙池恢复到反应前浓度的是_(填选项字母)。acu bcuoccu(oh)2 dcu2(oh)2co3解析：(1)甲池能自发进行氧化还原反应为原电池，燃料电池中，燃料失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为ch3oh8oh6e=co6h2o；(2)f连接原电池负极，所以为阴极，阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，电池反应式为2cuso42h2o2h2so42cuo2；(3)c极上的电极反应为age=ag，b电极上的电极反应为o22h2o4e=4oh，当池中c极质量减轻10.8 g时，即转移电子是0.1 mol，此时甲池中b电极理论上消耗o2的物质的量是0.025 mol，体积为0.025 mol22.4 lmol10.56 l560 ml；(4)溶液中减少了cu和o2，所以要让电解质复原，需要加入cuo。答案：(1)原电池ch3oh8oh6e=co6h2o(2)阴极2cuso42h2o2h2so42cuo2(3)560(4)b10如下图装置所示，c、d、e、f、x、y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，a、b为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，f极附近呈红色。请回答：(1)b极是电源的_，一段时间后，甲中溶液颜色_，丁中x极附近的颜色逐渐变浅，y极附近的颜色逐渐变深，这表明_，在电场作用下向y极移动。(2)若甲、乙装置中的c、d、e、f电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为_。(3)现用丙装置给铜件镀银，则h应是_(填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液是_溶液。当乙中溶液的ph是13时(此时乙溶液体积为500 ml)，丙中镀件上析出银的质量为_，甲中溶液的ph_(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)若将c电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生的总反应的离子方程式为_。解析：(1)由装置图知，直流电源与各电解池串联；由“f极附近呈红色”知，f极为阴极，则e极为阳极、d极为阴极、c极为阳极、g极为阳极、h极为阴极、x极为阳极、y极为阴极、a极为正极、b极为负极。甲装置是用惰性电极电解cuso4溶液，由于cu2放电，导致c(cu2)降低，溶液颜色逐渐变浅；丁装置是胶体的电泳实验，由于x极附近的颜色逐渐变浅，y极附近的颜色逐渐变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷。(2)当甲、乙装置中的c、d、e、f电极均只有一种单质生成时，c、d、e、f电极的产物分别为o2、cu、cl2、h2，根据各电极转移电子数相同，则对应单质的物质的量之比为1222。(3)给铜件镀银，根据电镀原理，铜件作阴极，银作阳极，电镀液是可溶性银盐。当乙中溶液的ph是13时，则乙中n(oh)0.1 moll10.5 l0.05 mol，即各电极转移电子0.05 mol，所以丙中析出银0.05 mol；甲装置中由于电解产生h，导致溶液的酸性增强，ph变小。(4)若将c电极换为铁，则铁作阳极发生反应：fe2e=fe2，d极发生：cu22e=cu，则总反应的离子方程式为fecu2cufe2。答案：(1)负极逐渐变浅氢氧化铁胶粒带正电荷(2)1222(3)镀件agno3(合理即可)5.4 g变小(4)fecu2cufe211a、b、c为三种强电解质，它们在水中电离出的离子为na、ag、no、so、cl，在如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的a、b、c三种溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质量增加了10.8 g。常温下各烧杯中溶液的ph与电解时间t的关系如图所示。据此回答下列问题：(1)m为电源的_(填“正”或“负”)极，甲、乙两个烧杯中的电解质分别为_、_(写化学式)。(2)计算电极f上生成的气体在标准状况下体积为_l。(3)写出乙烧杯中的电解反应方程式：_。(4)若电解后甲溶液的体积为10 l，则该溶液的ph为_。解析：(1)经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质量增加了10.8 g，说明c电极为阴极，且乙烧杯中的电解质b为agno3，则m是负极，n是正极，a是阴极，b是阳极，d为阳极，e是阴极，f是阳极。电解后，甲溶液的ph变大，说明甲为nacl溶液，丙溶液的ph不变，说明丙中溶液为na2so4溶液。(2)c电极质量增加10.8 g，即n(ag)0.1 mol，n(e)n(ag)0.1 mol，丙