高考化學一輪復習 第六章 化學反應與能量變化 微考點48 原電池原理及基于“橋和膜”的雙液原電池練習（含解析）試題

微考點48原電池原理及基于“橋和膜”的雙液原電池1.一種光化學電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，電池總反應式為AgCl(s)＋Cu＋(aq)=Ag(s)＋Cu2＋(aq)＋Cl－(aq)，下列關(guān)于該電池在工作時的說法中正確的是()A．生成108g銀，轉(zhuǎn)移電子個數(shù)為2NAB．Cu＋在負極發(fā)生氧化反應C．Ag電極活潑，Ag失電子發(fā)生氧化反應D．Cl－由負極遷移到正極2．(2019·深圳調(diào)研)如圖是一種正投入生產(chǎn)的大型蓄電系統(tǒng)，放電前，被膜隔開的電解質(zhì)為Na2S2和NaBr3，放電后分別變?yōu)镹a2S4和NaBr。下列敘述正確的是()A．放電時，負極反應為3NaBr－2e－=NaBr3＋2Na＋B．充電時，陽極反應為2Na2S2－2e－=Na2S4＋2Na＋C．放電時，Na＋經(jīng)過離子交換膜，由b池移向a池D．用該電池電解飽和食鹽水，產(chǎn)生2.24LH2時，b池生成17.40gNa2S43.Zn—ZnSO4—PbSO4—Pb電池裝置如圖，下列說法錯誤的是()A．SOeq\o\al(2－,4)從右向左遷移B．電池的正極反應為Pb2＋＋2e－=PbC．左邊ZnSO4濃度增大，右邊ZnSO4濃度不變D．若有6.5g鋅溶解，有0.1molSOeq\o\al(2－,4)通過離子交換膜4．(2020·杭州質(zhì)檢)科學家用氮化鎵材料與銅組裝成如圖所示的人工光合系統(tǒng)，利用該裝置成功地實現(xiàn)了以CO2和H2O合成CH4。下列關(guān)于該電池敘述錯誤的是()A．電池工作時，整個過程是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能B．銅電極為正極，電極反應式為CO2＋8e－＋8H＋=CH4＋2H2OC．電池內(nèi)部H＋透過質(zhì)子交換膜從左向右移動D．為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率，可向裝置中加入少量硝酸溶液5．(2019·咸陽質(zhì)檢)利用如圖所示電池裝置可以將溫室氣體CO2轉(zhuǎn)化為可燃氣體CO，其中含有的固體電解質(zhì)能傳導質(zhì)子(H＋)。下列說法正確的是()A．該過程中有兩種形式的能量轉(zhuǎn)化B．a(chǎn)電極表面的反應為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑C．該裝置工作時，H＋從b電極區(qū)向a電極區(qū)移動D．該裝置中每生成2molCO，同時生成1molO26．某實驗小組同學對電化學原理進行了一系列探究活動。(1)如圖為某實驗小組依據(jù)氧化還原反應：(用離子方程式表示)__________________________，設(shè)計的原電池裝置，反應前，電極質(zhì)量相等，一段時間后，兩電極質(zhì)量相差12g，導線中通過______mol電子。(2)其他條件不變，若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液，石墨電極反應式為________________________________，這是由于NH4Cl溶液顯________(填“酸性”“堿性”或“中性”)，用離子方程式表示溶液顯此性的原因_________________________________________________________________________________________________________，用吸管吸出鐵片附近溶液少許置于試管中，向其中滴加少量新制飽和氯水，寫出發(fā)生反應的離子方程式：______________________________________________________________________________________________________________________________________，然后滴加幾滴硫氰化鉀溶液，溶液變紅，繼續(xù)滴加過量新制飽和氯水，顏色褪去，同學們對此做了多種假設(shè)，某同學的假設(shè)是：“溶液中的＋3價鐵被氧化為更高的價態(tài)。”如果＋3價鐵被氧化為FeOeq\o\al(2－,4)，試寫出該反應的離子方程式：________________________________。(3)高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應為3Zn＋2K2FeO4＋8H2Oeq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH放電時正極附近溶液的堿性________(填“增強”“減小”或“不變”)；放電時每轉(zhuǎn)移3mol電子，有________molK2FeO4被________(填“氧化”或“還原”)。

答案精析1．B2．C[結(jié)合圖像和題給信息分析，放電時，負極反應為2Na2S2－2e－=Na2S4＋2Na＋，正極反應為NaBr3＋2Na＋＋2e－=3NaBr，A項錯誤；充電時，陽極反應和放電時原電池的正極反應互為逆過程，即充電時的陽極反應為3NaBr－2e－=NaBr3＋2Na＋，B項錯誤；放電時，原電池中陽離子移向正極，故Na＋經(jīng)過離子交換膜由b池移向a池，C項正確；用該電池電解飽和食鹽水，整個過程得、失電子數(shù)目相等，但未指明是否在標準狀況下，無法根據(jù)生成氫氣的體積計算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，D項錯誤。]3．B4．D[A項，根據(jù)圖示可知，該裝置將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，正確；B項，根據(jù)電子流向知，Cu是正極，正極上CO2得電子和H＋反應生成甲烷，電極反應式為CO2＋8e－＋8H＋=CH4＋2H2O，正確；C項，放電時，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動，所以裝置中的H＋由左向右移動，正確；D項，由于硝酸易揮發(fā)，生成的甲烷中會混有HNO3氣體，而且銅電極會溶于硝酸，應加入硫酸，錯誤。]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)增強1還原解析(1)負極反應：Fe－2e－=Fe2＋，正極反應：Cu2＋＋2e－=Cu，則原電池反應為Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu。設(shè)導線中通過電子的物質(zhì)的量為xmol，則負極減少28g·mol－1·xmol，正極增加32g·mol－1·xmol,28x＋32x＝12，解得x＝0.2。(2)NH4Cl水解，溶液顯酸性，正極上H＋得電子，負極上Fe失電子生成Fe2＋。Cl2將Fe2＋氧化為Fe3＋，Cl2過