07第七单元03第27讲原电池化学电源【答案】

第27讲原电池化学电源1.D[解析]图甲为原电池装置,铜为正极,氢离子得电子生成氢气,电极反应式是2H++2e-H2↑,A正确;图乙装置中铜电极上无气体产生,铬电极上产生大量有色气体,说明铜电极为负极,铬电极为正极,负极反应式为Cu-2e-Cu2+,B正确;图乙装置中铜电极上无气体产生,铬电极上产生大量有色气体,正极上应是硝酸被还原生成二氧化氮气体,电极反应式为NO3-+2H++e-NO2↑+H2O,C正确;图甲中,电子由Cr电极经导线流向Cu电极,图乙中电子由Cu电极经导线流向Cr电极,D错误。2.D[解析]装置Ⅰ中Zn作负极,电极反应式为Zn-2e-Zn2+;装置Ⅱ中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-Fe2+,A错误。装置Ⅰ中Fe作正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-;装置Ⅱ中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-H2↑,B错误。装置Ⅰ的盐桥中阳离子向左侧烧杯移动,装置Ⅱ的盐桥中阳离子向右侧烧杯移动,以保持烧杯中电解质溶液呈电中性,C错误。装置Ⅰ左侧烧杯中Fe电极反应生成OH-,装置Ⅱ右侧烧杯中Cu电极反应消耗H+,故两烧杯中溶液的pH均增大,D正确。3.A[解析]在盐桥中,为维持两个烧杯中溶液的电荷平衡,两个盐桥中阴阳离子的迁移率应尽可能接近,由表格可知,K+和Cl-、NO3-的电迁移率最接近,NO3-在酸性条件下可将Fe2+氧化,故应选择KCl作为电解质,A错误;铁电极为负极,石墨电极为正极,盐桥中阳离子向正极移动,则盐桥中的阳离子进入右侧烧杯溶液中,B正确;电流表读数不变时,说明右侧铁离子反应完,此时向右侧烧杯中加入硫酸铁固体,则Fe3+可以继续参与反应,指针会继续偏转,C正确;铁电极发生的反应为Fe-2e-Fe2+,石墨电极发生的反应为Fe3++e-Fe2+,当铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.01mol·L-1时,根据得失电子守恒可计算得出石墨电极增加的c(Fe2+)为0.02mol·L-1,原溶液中c(Fe2+)为0.05mol·L-1,故反应后c(Fe2+)=0.02mol·L-1+0.05mol·L-1=0.07mol·L-1,4.B[解析]原电池中,负极金属的活动性一般强于正极金属,Zn比Fe活泼,形成原电池时Zn作负极,A、C均错误;使用盐桥,形成双液原电池时,为得到稳定电流,正极、负极半电池中电解质溶液一般是电极金属材料形成的盐溶液,D错误,B正确。5.C[解析]b电极中锌变为氧化锌,Zn元素化合价升高,则b电极为负极,则OH-通过阴离子交换膜向b电极移动,A错误;左侧极室中a电极的电极反应式为C2H2+2H2O+2e-C2H4+2OH-,若有2mol电子转移,从左室迁移到右室的氢氧根离子为2mol,反应生成的氢氧根离子为2mol,左室内氢氧根离子数目不变,但溶液体积减小,c(KOH)增大,B错误,C正确;每转移2mole-,有2molOH-移动到右侧极室,根据Zn-2e-+2OH-ZnO+H2O,则右侧极室中溶液质量增大为1molH2O的质量即18g,D错误。6.B[解析]由题图可知,用碳化钼(Mo2C)作Li极催化剂时CO2的放电产物为Li2C2O4,Li元素价态升高,Li极为负极,CO2通入一极为正极。由分析可知,Li极作负极,故A正确;Li能与水反应,不能选择水溶液作电解质溶液,故B错误;根据上述分析,CO2通入一极作正极,得到电子发生还原反应,则CO2放电的电极反应式为2CO2+2e-+2Li+Li2C2O4,故C正确;根据原电池原理分析,电池“吸入”CO2时即CO2放电参加反应,将化学能转化为电能,故D正确。7.C[解析]硅能与氢氧化钠溶液发生反应,所以不能将电解液换成NaOH溶液,A错误;Si@C电极上发生的电极反应为Si+2H2O-4e-SiO2+4H+,B错误;正极反应式为MnO2+2e-+4H+Mn2++2H2O,若电路中转移4mol电子,负极生成4molH+,正极消耗8molH+,同时有4molH+从负极区迁移到正极区,负极区溶液中n(H+)不变,水的量减少,c(H+)增大,pH减小,正极区溶液中n(H+)减小,水的量增多,c(H+)减小,pH增大,C正确;导线上每通过1mole-,正极上溶解了0.5molMnO2,有1molH+从负极区迁移到正极区,溶液增加的质量为(872+1)g=44.5g,D错误。8.A[解析]电池工作时,通入氧气的一极为正极,氧气在正极上得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,正极附近c(OH-)增大,溶液碱性增强,A正确;通入乙烷的电极为负极,碱性条件下,乙烷在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为C2H6+18OH--14e-2CO3-+12H2O,B错误;未指明气体是否处于标准状况下,无法计算5.6LO2完全反应后转移电子的物质的量,C错误;乙烷燃料电池工作时,不需要点燃乙烷,D9.D[解析]电极P为燃料电池的负极,一氧化碳和氢气分别在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水,A错误;电极R为正极,在CO2存在下,氧气在正极得到电子发生还原反应生成碳酸根离子,电极反应式为2CO2+O2+4e-2CO32-,B错误;电极P为燃料电池的负极,电极R为正极,则K+、Na+往正极(电极R)移动,C错误;电极P为燃料电池的负极,电极R为正极,电池工作时,外电路电流的流动方向为正极(电极R)→用电器→负极(电极P),10.B[解析]NaBH4-H2O2燃料电池中,H2O2是氧化剂,在正极得到电子被还原,b为正极,电极反应式为H2O2+2e-2OH-,A正确;NaBH4为还原剂,在负极失去电子,呈-1价的H被氧化,B不正确;放电过程中,b极区产生氢氧根离子,钠离子透过离子交换膜向正极移动,则b极区NaOH浓度增大,C正确;左侧钠离子进料量大于出料量,右侧钠离子出料量大于进料量,钠元素守恒,则电池中的离子交换膜为阳离子交换膜,D正确。11.C[解析]由原理可知,放电时Mg作负极,电极反应式为Mg-2e-Mg2+,石墨作正极,电极反应式为3CO2+2Mg2++2H2O+4e-2MgCO3·H2O+C。充电时,Mg作阴极,接外电源的负极,A错误;放电时为原电池,电子经导线由负极传导到正极,不能进入电解质溶液,B错误;充电时,石墨作阳极,电极反应式为2MgCO3·H2O+C-4e-3CO2↑+2Mg2++2H2O,C正确;放电时,CO2在正极被还原为C,C元素由+4价变为0价,未指明6.72LCO2是否处于标准状况下,不能确定转移电子数,D错误。12.D[解析]根据电池反应为AlLi+CxPF6Al+xC+Li++PF6-,Li元素化合价升高,则AlLi作负极,CxPF6作正极,A错误;放电时阴离子向负极移动,则PF6-移向负极,B错误;充电时,阴极反应式为Li++e-+AlAlLi,电路中转移1mol电子,阴极生成1molAlLi,其质量增加7g,C错误;放电时,正极反应为CxPF6+e-xCPF6-,则充电时,阳极反应为xC+PF6--e-CxPF613.C[解析]放电时,Zn是负极,MnO2是正极,正极反应为MnO2+4H++2e-Mn2++2H2O,A正确;放电时,Zn是负极,充电时,Zn作阴极,阴极反应式为[Zn(OH)4]2-+2e-Zn+4OH-,B正确;此电池为二次电池,放电过程中,正极区SO42-通过离子交换膜a进入硫酸钾溶液,负极区K+通过离子交换膜b进入硫酸钾溶液,充电过程中,中间的K+、SO42-分别通过离子交换膜b、a进入阴极室和阳极室,则a和b分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜,C错误;充电过程中,K+通过离子交换膜b进入阴极区,SO42-通过离子交换膜a进入阳极区,故14.A[解析]闭合K1时,Pd电极上物质转化为CO2→HCOOH,则Pd电极反应为CO2+2H++2e-HCOOH,A正确;闭合K1时,Zn电极反应为Zn+4OH--2e-[Zn(OH)4]2-,复合膜层间的H2O解离成H+和OH-,移动向两极的H+和OH-的物质的量相等,两电极转移电子数相等,则右侧消耗H+少,左侧消耗OH-多,还要额外消耗KOH溶液中的OH-,故复合膜两侧溶液的pH左侧降低,右侧不变,B错误;闭合K2时,该装置为电解池,左侧为阴极,右侧为阳极,H+通过a膜流向Zn电极,C错误;没有指明气体是否为标准状况,无法计算CO2的体积,D错误。15.D[解析]由总反应可知,放电时,Zn为负极,发生氧化反应,A错误;6molBiOI参加反应生成2molBi时转移6mol电子,则1molBiOI参与反应,转移1mole-,B错误;充电时,Zn电极作阴极,BiOI电极作阳极,溶液中阳离子向阴极移动,则Zn2+通过阳离子交换膜从BiOI电极移向Zn电极,C错误;充电时的总反应为2Bi+2Bi2O3+3ZnI23Zn+6BiOI,阳极发生反应为Bi+Bi2O3+3I--3e-3BiOI,D正确。16.A[解析]Li2CO3和MnO