高考化学一轮复习 第六章 化学反应与能量变化 微考点48 原电池原理及基于“桥和膜”的双液原电池练习（含解析）试题

微考点48原电池原理及基于“桥和膜”的双液原电池1.一种光化学电池的结构如图所示，电池总反应式为AgCl(s)＋Cu＋(aq)=Ag(s)＋Cu2＋(aq)＋Cl－(aq)，下列关于该电池在工作时的说法中正确的是()A．生成108g银，转移电子个数为2NAB．Cu＋在负极发生氧化反应C．Ag电极活泼，Ag失电子发生氧化反应D．Cl－由负极迁移到正极2．(2019·深圳调研)如图是一种正投入生产的大型蓄电系统，放电前，被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3，放电后分别变为Na2S4和NaBr。下列叙述正确的是()A．放电时，负极反应为3NaBr－2e－=NaBr3＋2Na＋B．充电时，阳极反应为2Na2S2－2e－=Na2S4＋2Na＋C．放电时，Na＋经过离子交换膜，由b池移向a池D．用该电池电解饱和食盐水，产生2.24LH2时，b池生成17.40gNa2S43.Zn—ZnSO4—PbSO4—Pb电池装置如图，下列说法错误的是()A．SOeq\o\al(2－,4)从右向左迁移B．电池的正极反应为Pb2＋＋2e－=PbC．左边ZnSO4浓度增大，右边ZnSO4浓度不变D．若有6.5g锌溶解，有0.1molSOeq\o\al(2－,4)通过离子交换膜4．(2020·杭州质检)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。下列关于该电池叙述错误的是()A．电池工作时，整个过程是将太阳能转化为电能B．铜电极为正极，电极反应式为CO2＋8e－＋8H＋=CH4＋2H2OC．电池内部H＋透过质子交换膜从左向右移动D．为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量硝酸溶液5．(2019·咸阳质检)利用如图所示电池装置可以将温室气体CO2转化为可燃气体CO，其中含有的固体电解质能传导质子(H＋)。下列说法正确的是()A．该过程中有两种形式的能量转化B．a电极表面的反应为4OH－－4e－=2H2O＋O2↑C．该装置工作时，H＋从b电极区向a电极区移动D．该装置中每生成2molCO，同时生成1molO26．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12g，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”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因_________________________________________________________________________________________________________，用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式：______________________________________________________________________________________________________________________________________，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价铁被氧化为更高的价态。”如果＋3价铁被氧化为FeOeq\o\al(2－,4)，试写出该反应的离子方程式：________________________________。(3)高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2Oeq\o(,\s\up7(放电),\s\do5(充电))3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH放电时正极附近溶液的碱性________(填“增强”“减小”或“不变”)；放电时每转移3mol电子，有________molK2FeO4被________(填“氧化”或“还原”)。

答案精析1．B2．C[结合图像和题给信息分析，放电时，负极反应为2Na2S2－2e－=Na2S4＋2Na＋，正极反应为NaBr3＋2Na＋＋2e－=3NaBr，A项错误；充电时，阳极反应和放电时原电池的正极反应互为逆过程，即充电时的阳极反应为3NaBr－2e－=NaBr3＋2Na＋，B项错误；放电时，原电池中阳离子移向正极，故Na＋经过离子交换膜由b池移向a池，C项正确；用该电池电解饱和食盐水，整个过程得、失电子数目相等，但未指明是否在标准状况下，无法根据生成氢气的体积计算转移的电子数，D项错误。]3．B4．D[A项，根据图示可知，该装置将太阳能转化为电能，正确；B项，根据电子流向知，Cu是正极，正极上CO2得电子和H＋反应生成甲烷，电极反应式为CO2＋8e－＋8H＋=CH4＋2H2O，正确；C项，放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动，所以装置中的H＋由左向右移动，正确；D项，由于硝酸易挥发，生成的甲烷中会混有HNO3气体，而且铜电极会溶于硝酸，应加入硫酸，错误。]5．D6．(1)Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu0.2(2)2H＋＋2e－=H2↑酸性NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－2Fe3＋＋3Cl2＋8H2O=2FeOeq\o\al(2－,4)＋6Cl－＋16H＋(3)增强1还原解析(1)负极反应：Fe－2e－=Fe2＋，正极反应：Cu2＋＋2e－=Cu，则原电池反应为Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu。设导线中通过电子的物质的量为xmol，则负极减少28g·mol－1·xmol，正极增加32g·mol－1·xmol,28x＋32x＝12，解得x＝0.2。(2)NH4Cl水解，溶液显酸性，正极上H＋得电子，负极上Fe失电子生成Fe2＋。Cl2将Fe2＋氧化为Fe3＋，Cl2过