1、阶段重点突破练阶段重点突破练( (六六) ) 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1.下列电池工作时，O2在正极放电的是( ) A.锌锰电池 B.氢燃料电池 C.铅酸蓄电池 D.镍镉电池 答案 B 解析 锌锰电池中，锌在负极放电，MnO2在正极放电，A 项错误；氢燃料电池 中，氢气在负极放电，氧气在正极放电，B 项正确；铅酸蓄电池中，Pb 在负极放 电，PbO2在正极放电，C 项错误；镍镉电池中，镉(Cd)在负极放电，NiO(OH)在 正极放电，D 项错误。 2.持续的低温大雪天气使我国北方地区的“暖宝宝”成为紧俏商品。暖宝宝采用 铁的“氧化放热”原理，使其发生原电池反应。已知制作暖宝宝
2、的原料有铁粉、 水、活性炭、蛭石和食盐，铁粉在原电池中充当( ) A.负极 B.正极 C.阴极 D.阳极 答案 A 解析 Fe活性炭食盐水构成的原电池中，铁失去电子作负极，A 项正确。 3.如图所示原电池装置中，盐桥中盛装的是琼胶密封的 KNO3溶液。下列说法不 正确的是( ) A.正极反应：Cu2 2e=Cu B.盐桥可以用导线代替 C.盐桥中 NO 3移向甲池 D.电池总反应是置换反应 答案 B 解析 正极上 Cu2 得电子，被还原为 Cu，A 项正确；盐桥起到平衡左右两个半 电池中电解质电荷的作用，不能用导线代替，B 项错误；原电池中，阴离子移向 负极，而铁棒为负极，C 项正确；电池总反
3、应：FeCu2 =CuFe2，属于置换 反应，D 项正确。 4.原电池的电极反应式不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列 说法错误的是( ) A.由 Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，负极反应式为 Cu2e =Cu2 B.由 Al、Cu、稀硫酸组成的原电池，负极反应式为 Al3e =Al3 C.由 Al、Mg、NaOH 溶液组成的原电池，负极反应式为 Al4OH 3e=AlO 2 2H2O D.由 Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，负极反应式为 Cu2e =Cu2 答案 A 解析 A 错误， 铁比铜活泼， 铁作负极， 负极反应式为 Fe2e =Fe2； B 正确， 铝比铜活泼，
4、铝作负极，负极反应式为 Al3e =Al3；C 正确，虽然镁比铝活 泼，但镁不与氢氧化钠溶液反应，因此铝作负极，负极反应式为 Al4OH 3e =AlO 22H2O；D 正确，Al 与浓硝酸发生钝化反应，则铜作负极，负极反应式 为 Cu2e =Cu2。 5.(2020 大连高二期末考试)按下列选项要求组成的原电池中，原电池的总反应为 Cu2Fe3 =Cu22Fe2的是( ) A B C D 电极 材料 Cu、C Cu、Ag Cu、Zn Fe、Zn 电解质 Fe(NO3)3(aq) FeSO4(aq) FeCl3(aq) CuSO4(aq) 溶液 答案 A 解析 根据题述原电池的总反应可知，Cu
5、 的化合价升高，Cu 作负极，电解质溶 液应含有 Fe3 ，另一个电极应为比 Cu 不活泼的导电物质，则 A 项正确。 6.(2020 山东泰安期中)由于具有节能、寿命长的特点，LED 产品越来越受到人们 的欢迎。如图是氢氧燃料电池驱动 LED 发光的装置。下列说法正确的是( ) a 处通入的气体是氢气，b 处通入的气体是氧气 该装置中只涉及两种能量的变化 电池的正极反应式为 O22H2O4e =4OH P 型半导体连接的是电池负极 A. B. C. D. 答案 B 解析 由电子流向可知，a 为负极，b 为正极，负极上发生氧化反应，通入的是氢 气，正极上发生还原反应，通入的是氧气，故正确；该装
6、置中涉及化学能、电 能和光能等的转换， 故错误； a为负极， 电极反应式为H22e 2OH=2H 2O， b 为正极，电极反应式为 O22H2O4e =4OH，故正确；P 型半导体连接 的是电池正极，故错误。 7.电动势法检测溶液中 c(OH )的原理如图所示，总反应方程式为 Cu Ag2O=CuO2Ag。下列有关说法正确的是( ) A.电池工作时 Cu 电极附近的 c(OH )增大 B.由该电池反应可知，氧化性：Ag2OCuO C.负极的电极反应式为 Ag2O2e =2AgO2 D.该电池也可以检测盐酸中 c(H ) 答案 B 解析 电池负极的电极反应式为 Cu2OH 2e=CuOH 2O，
7、由该电极反应 式可知，电池工作时 Cu 电极附近的 c(OH )减小，故 A、C 项错误。D 项，盐酸 能与 Ag2O 发生反应，电池将不能正常工作，故 D 项错误。 8.如图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M 棒变粗，N 棒变细，由此判断下 表中所列 M、N、P 物质，其中可以成立的是( ) 选项 M N P A 锌 铜 稀硫酸溶液 B 铜 铁 稀盐酸 C 银 锌 硝酸银溶液 D 锌 铁 硝酸铁溶液 答案 C 解析 本题通过电极变化来确定电极，N 棒变细，即 N 极上发生氧化反应，N 棒 金属较活泼，排除 A、D，由 M 棒变粗，可知 B 不正确。 9.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通
8、高能电池相比，该电池能长时间稳定 放电，高铁电池的总反应为 3Zn2K2FeO48H2O 放电 充电 3Zn(OH)22Fe(OH)3 4KOH。下列叙述不正确的是( ) A.放电时每转移 3 mol 电子，正极有 1 mol K2FeO4被还原 B.充电时阳极反应为 Fe(OH)33e 5OH=FeO2 44H2O C.放电时负极反应为 Zn2e 2OH=Zn(OH) 2 D.放电时正极附近溶液的碱性减弱 答案 D 解析 由电池的总反应可知，放电时负极反应为 Zn2e 2OH=Zn(OH) 2，由 总反应减去负极反应可得正极反应 FeO2 43e 4H 2O=Fe(OH)35OH ，则放 电
9、时 K2FeO4得电子被还原，故 A、C 项正确、D 项错误；充电时阳极反应为放电 时正极反应的逆过程，故 B 项正确。 10.一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为 CH3CH2OH 4e H 2O=CH3COOH4H 。下列有关说法正确的是( ) A.检测时，电解质溶液中的 H 向负极移动 B.若有 0.4 mol 电子转移，则在标准状况下消耗 4.48 L 氧气 C.电池总反应为 CH3CH2OHO2=CH3COOHH2O D.正极上发生的反应为 O24e 2H 2O=4OH 答案 C 解析 该酸性燃料电池的正极反应式为 O24e 4H=2H 2O， 电解质溶液中的 H
10、 向正极移动，A、D 项错误；根据正极反应式 O 24e 4H=2H 2O 可知，若 有 0.4 mol 电子转移，则在标准状况下消耗 2.24 L 氧气，B 项错误；将正、负极 的电极反应式相加得电池总反应：CH3CH2OHO2=CH3COOHH2O，C 项正 确。 11. 一 种 “ 海 水 ” 电 池 ， 其 电 池 总 反 应 可 表 示 为5MnO2 2Ag 2NaCl=Na2Mn5O102AgCl，下列有关说法不正确的是( ) A.负极的电极反应式为 AgCl e=AgCl B.电子从电源的正极经外电路流向负极 C.Cl 不断向“海水”电池的负极移动 D.每生成 1 mol Na2
11、Mn5O10转移 2 mol 电子 答案 B 解析 根据电池的总反应，Ag 由 0 价失电子变成1 价，生成 AgCl，发生氧化 反应，Ag 作负极，电极反应式为 AgCl e=AgCl，A 项正确；电子从电源 的负极经外电路流向正极，B 项错误；原电池中 Cl 不断向负极移动，C 项正确； 根据电池总反应，每生成 1 mol Na2Mn5O10转移 2 mol 电子，D 项正确。 12.(拔高题)某学习小组构想将汽车尾气(NO、 NO2)转化为重要的化工原料 HNO3， 其原理如图所示，其中 A、B 为多孔导电材料。下列说法正确的是( ) A.该电池工作时，电子的流向为外电路由 B 到 A，
12、内电路由 A 到 B 形成闭合回 路 B.电极 B 附近的 HNO3浓度增大 C.A 电极的反应为 NO2e H 2O=NO 32H ， NO3e2H 2O=NO 34H D.该电池工作时，每消耗 11.2 L O2(标准状况下)，可以除去含 1 mol NO 和 1 mol NO2的混合尾气 答案 C 解析 A 错误，根据原电池工作原理，电子从负极经外电路流向正极，内电路只 有阴、阳离子的定向移动，电解质溶液中没有电子通过；B 错误，C 正确，NO 和 NO2转化成 HNO3， 根据题给装置图， A 电极为负极， 电极反应式为 NO2H2O e =NO 32H 、NO2H 2O3e =NO
13、34H ，B 电极为正极，电极反应式 为 O24H 4e=2H 2O，由于质子交换膜只允许氢离子通过，氢离子向正极定 向移动，氢离子转移数目等于电子转移的数目，电极 B 附近硝酸根离子不参与反 应，故硝酸根离子物质的量不变，溶液的体积增大，因此电极 B 附近硝酸的浓度 减小。 D 错误， 每消耗标准状况下的 11.2 L O2， 转移电子物质的量为(11.24/22.4) mol2 mol， 假设全部是NO， 则消耗NO的物质的量为2/3 mol， 假设全部是NO2， 则消耗 NO2的物质的量为 2 mol，可除去含 NO 和 NO2的混合尾气为 2/3 mol2 mol。 二、非选择题(本题
14、包括 3 小题) 13.(1)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图： 电池工作时，外电路上电流的方向应从电极_(填“A”或“B”)流向用电器。 内电路中，CO2 3向电极_(填“A”或“B”)移动，电极 A 上 CO 参与的电极反 应为_。 (2)将两铂片插入 KOH 溶液中作为电极，在两极区分别通入甲烷和氧气构成燃料 电池，则通入甲烷气体的电极是电池的_极，该极的电极反应式是 _。如果消耗甲烷 160 g，假设化学能完全转化为电能， 需要消耗标准状况下氧气的体积为_ L。 答案 (1)B A CO2e CO2 3=2CO2 (2)负 CH410OH 8e=CO2 37H2O 448 解析 (1
15、)由该燃料电池原理示意图可知，燃料由电极 A 通入，氧气和二氧化碳由 电极 B 通入，则 A 为负极，B 为正极，所以电池工作时，外电路上电流的方向应 从电极 B 流向用电器；内电路中，CO2 3向电极负极 A 移动，电极 A 上 CO 参与 的电极反应为 CO2e CO2 3=2CO2； (2)将两铂片插入 KOH 溶液中作为电极， 在两极区分别通入甲烷和氧气构成燃料电池，则通入甲烷气体的电极是电池的负 极，该极的电极反应式是 CH410OH 8e=CO2 37H2O，160 g 甲烷的物质 的量为 160 g 16 g/mol10 mol，根据负极的电极反应式可知，消耗 10 mol 甲烷
16、转移 80 mol 电子，正极上电极反应式为 O22H2O4e =4OH，则需要消耗氧气的物 质的量为80 mol 420 mol， 在标准状况下的体积为20 mol22.4 L/mol448 L 。 14.锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如下图所 示，其中电解质 LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li 通过电解质迁移入 MnO 2晶格 中，生成 LiMnO2。 回答下列问题： (1)外电路的电流方向是由_极流向_极。(填字母) (2)电池正极反应式为_。 (3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？_(填“是”或“否”)，原因 是_。 (4)MnO2可与 KOH 和
17、KClO3在高温下反应，生成 K2MnO4，反应的化学方程式为 _ _。 K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成 KMnO4和 MnO2的物质的量之比为_。 答案 (1)b a (2)MnO2e Li=LiMnO 2 (3)否 电极 Li 是活泼金属，能与水反应 (4)3MnO2KClO36KOH= 高温 3K2MnO4KCl3H2O 21 解析 (1)从装置图及题给信息可以看出 a 为负极，b 为正极。原电池中电流从正 极经外电路流向负极，即由 b 极流向 a 极。(2)正极为 MnO2得电子被还原，结合 Li 生成 LiMnO 2，其电极反应式为 MnO2e Li=LiMnO 2。(3)不能用
18、水代替 混合有机溶剂，因为 Li 非常活泼，能与水反应。(4)根据题中信息和化合价变化 可写出该反应的化学方程式：3MnO2KClO36KOH= 高温 3K2MnO4KCl 3H2O；K2MnO4在酸性条件下歧化反应的离子方程式为 3MnO2 44H =2MnO 4 MnO22H2O，故 KMnO4和 MnO2的物质的量之比为 21。 15.(1)绿色电源“二甲醚- 氧气燃料电池”的工作原理如图 1 所示。 氧 气 应 从c处 通 入 ， 则 电 极Y上 发 生 反 应 的 电 极 反 应 式 为 _。 二甲醚(CH3OCH3)应从 b 处通入，则电极 X 上发生反应的电极反应式为 _。 图
19、1 图 2 (2)科研人员设想用如图 2 所示装置生产硫酸。 上述生产硫酸的总反应方程式为_ _， b 是_ 极(填“正”或“负”)，b 电极反应式为_ _， a 电极发生_(填“氧化反应”或“还原反应”)。 生产过程中 H 向_(填 a 或 b)电极区域运动。 答案 (1)O24e 4H=2H 2O (CH3)2O12e 3H 2O=2CO212H (2)2SO2O22H2O=2H2SO4 正 O24e 4H=2H 2O 氧化反应 b 解析 (1)c 处通入的气体是氧气，根据 d 处生成物知，正极上发生的反应为 O2 4e 4H=2H 2O； b 处通入的物质是二甲醚， X 电极反应式为(CH3)2O12e 3H 2O=2CO212H 。(2)原电池中，二氧化硫被 O 2氧化生成硫酸，总反应 为 2SO2O22H2O=2H2SO4，通入二氧化硫的 a 电极是负极、发生失去电子的 氧化反应， 通入氧气的b电极是正极， 正极电极反应式为O24e 4H=2H 2O； 电池工作时，电解质溶液中阳离子移向正极 b，阴离子移向负极 a，所以生产过 程中 H 向 b 电极区域运动。