《高中化學(xué)》6.2原電池、化學(xué)電源-高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)階段測試

PAGEPAGEPAGE16.2原電池、化學(xué)電源——2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)一站式復(fù)習(xí)之階段測試1.如圖是中國在南極建設(shè)的第四個(gè)科學(xué)考察站——泰山站。為了延長科學(xué)考察站基礎(chǔ)設(shè)施使用壽命，鋼鐵設(shè)備表面鑲嵌一些金屬塊(M)。下列說法正確的是（）A.金屬塊M可能是銅，發(fā)生氧化反應(yīng)B.這種保護(hù)方法叫犧牲陽極的陰極保護(hù)法C.科考考察站里的設(shè)備在潮濕空氣中主要發(fā)生化學(xué)腐蝕D.若采用外加電流的陰極保護(hù)法，設(shè)備與電源正極相連2.把X、Y、Z、W四種金屬浸入稀鹽酸中，用導(dǎo)線兩兩相連，均可形成原電池。W、Y相連時(shí)，電流從Y經(jīng)導(dǎo)線流向W，Z、W相連時(shí)，W上有氣泡逸出，X、Y相連時(shí)，X為負(fù)極，X、Z相連時(shí)，X質(zhì)量減少。則四種金屬的活動性順序由大到小排列為()A.X、Z、W、Y B.W、Y、Z、X C.W、Z、Y、X D.Y、W、Z、X3.如圖所示，杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡，然后小心地向燒杯中央滴入濃溶液。一段時(shí)間后，下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是(實(shí)驗(yàn)過程中，不考慮鐵絲反應(yīng)及兩球的浮力變化)()A.杠桿為導(dǎo)體和絕緣體時(shí)，均為A端高B端低B.杠桿為導(dǎo)體和絕緣體時(shí)，均為A端低B端高C.當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，A端低，B端高；為絕緣體時(shí)，A端高，B端低D.當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，A端高，B端低；為絕緣體時(shí)，A端低，B端高4.某化學(xué)小組探究濃硝酸原電池中硝酸濃度對“電極反轉(zhuǎn)”的影響，將規(guī)格完全相同的Cu片和Fe片插入9.4、13.3、13.4、13.7、15.0的硝酸溶液中，組成原電池測試電流變化如圖所示。已知：氧化層比更致密。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，下列說法錯誤的是()A.初始階段，鐵做負(fù)極B.15的硝酸溶液中，一段時(shí)間后，發(fā)生“電極反轉(zhuǎn)”C.硝酸濃度小于13.3時(shí)，硝酸濃度越小，電流強(qiáng)度越大D.將Fe換為Al后，測得“硝酸”原電池電極反轉(zhuǎn)的硝酸溶液濃度的臨界值為9.1，工業(yè)上用鋁罐儲存硝酸更合適5.等質(zhì)量的兩份鋅粉a和b，分別加入過量的稀硫酸中，并向a中加入少量硫酸銅，下圖表示產(chǎn)生的體積（V）與時(shí)間（t）的關(guān)系正確的是()A. B.C. D.6.以熔融的碳酸鹽()為電解液，泡沫鎳為電極，氧化纖維布為隔膜(僅允許陰離子通過)可構(gòu)成直接碳燃料電池，其結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法正確的是()A.該電池工作時(shí)，通過隔膜移動到b極B.若a極消耗1mol碳粉，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4C.b極的電極反應(yīng)式為D.為使電池持續(xù)工作，理論上需要補(bǔ)充7.圖1是銅鋅原電池示意圖。圖2中，x軸表示實(shí)驗(yàn)時(shí)流入正極的電子的物質(zhì)的量，y軸表示()A.銅棒的質(zhì)量 B. C. D.8.分析如圖所示的四個(gè)原電池裝置，其中結(jié)論正確的是()A.①②中Mg作為負(fù)極，③④中Fe作為負(fù)極B.②中Mg作為正極，電極反應(yīng)式為C.③中Fe作為負(fù)極，電極反應(yīng)式為D.④中Cu作為正極，電極反應(yīng)式為9.如圖所示為鋅錳干電池的構(gòu)造示意圖，總反應(yīng)：。下列關(guān)于其工作原理的說法錯誤的是()A.鋅為負(fù)極，電極反應(yīng)式為B.石墨棒為正極，電極反應(yīng)式為C.糊為電解質(zhì)溶液，其中向負(fù)極移動D.電子從鋅筒流出，經(jīng)外電路流入石墨，再經(jīng)糊流回鋅筒10.某低成本儲能電池原理如下圖所示。下列說法正確的是()A.放電時(shí)負(fù)極質(zhì)量減小B.儲能過程中電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能C.放電時(shí)右側(cè)通過質(zhì)子交換膜移向左側(cè)D.充電總反應(yīng)：11..廢舊磷酸鐵鋰電池中電極片主要由、鋁箔、少量銅及炭黑組成，回收Fe、Li的具體流程如下：已知：溶于酸，不溶于堿；、在常溫下的溶解度分別為、。下列說法錯誤的是()A.中基態(tài)亞鐵離子的電子排布式：B.濾渣1中加入和可發(fā)生反應(yīng)：C.“調(diào)”和“沉鋰”兩個(gè)步驟都可以使用，但試劑的作用不同D.甲烷和三氧化硫都是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子12.下列解釋事實(shí)的離子方程式或化學(xué)方程式書寫錯誤的是()A.銅在存在的環(huán)境中被氧氣腐蝕：B.鋅錳堿性電池放電時(shí)正極反應(yīng)式：C.向冷的石灰乳中通入制漂白粉：D.一定條件下，由乳酸合成聚乳酸的化學(xué)方程式：13.堿式氧化鎳是鎳電池的正極活性材料。利用鎳渣(主要含NiO，及少量、CuO、CaO、等雜質(zhì))制備堿式氧化鎳的流程如下：（1）為了提高“酸浸”中原料的浸出效率，采取的措施不合理的有______(填標(biāo)號)。A.研磨廢料 B.加入大量水 C.攪拌 D.適當(dāng)升高溫度（2）浸渣的主要成分除外還有______。（3）“沉銅”過程中生成單質(zhì)S的離子方程式為______。（4）“氧化”中的目的是將氧化為，若試劑R選用，寫出“氧化”時(shí)反應(yīng)的離子方程式：_______。（5）堿式氧化鎳(NiOOH)可用作鎳氫電池的正極材料，電池的總反應(yīng)為，其工作時(shí)的正極電極反應(yīng)式為_______。14.人們應(yīng)用原電池原理制作了多種電池以滿足不同的需要。在現(xiàn)代生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展中，電池發(fā)揮著越來越重要的作用。請根據(jù)題中提供的信息，回答下列問題：（1）直接提供電能的反應(yīng)一般是放熱反應(yīng)，下列反應(yīng)能設(shè)計(jì)成原電池的是_____。A.與反應(yīng) B.與燃燒反應(yīng)C.灼熱的炭與反應(yīng) D.氫氧化鈉與稀鹽酸反應(yīng)（2）將純鐵片和純銅片按圖甲、乙方式插入100mL相同濃度的稀硫酸中一段時(shí)間，回答下列問題：①下列說法正確的是_____。A．甲中銅片質(zhì)量減少、乙中鐵片質(zhì)量減少B．甲、乙均為化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置C．乙中銅片上沒有明顯變化D．甲、乙兩燒杯中均減小②在相同時(shí)間內(nèi)，兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度：甲_____乙(填“>”、“<”或“=”)。③請寫出甲、乙中構(gòu)成原電池的正極電極反應(yīng)式：_____。電池工作時(shí)，溶液中向_____極(填“正”或“負(fù)”)移動。當(dāng)甲中溶液質(zhì)量增重27g時(shí)，電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為_____。④若將甲中的稀硫酸換為濃硝酸，則電池總反應(yīng)的離子方程式為_____。（3）圖丙為甲烷氧氣燃料電池的構(gòu)造示意圖，電解質(zhì)溶液的溶質(zhì)是KOH．通甲烷一極是電池的____極，電極反應(yīng)為______。15.某化學(xué)興趣小組為探究元素不同化合價(jià)的物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，設(shè)計(jì)了如圖裝置，回答下列問題：（1）該裝置工作時(shí)，電子由______（填“Cr”或“石墨”，下同）電極經(jīng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到______電極。（2）部分離子在溶液中的遷移速率如表：陽離子陰離子4.0734.615.197.46.597.917.628.27①鹽橋的作用是______。②根據(jù)上表數(shù)據(jù)分析鹽橋中最好選擇作為電解質(zhì)的原因：______；該裝置工作時(shí)，鹽橋中向負(fù)極移動的離子為______（填離子符號）。（3）設(shè)燒杯內(nèi)液體體積均為，反應(yīng)時(shí)，電極質(zhì)量減少，石墨電極一側(cè)變?yōu)?。假設(shè)不遷移。①石墨電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為______；②該裝置的電子的有效利用率為______答案以及解析1.答案：B解析：A項(xiàng)，根據(jù)題中信息可知，金屬塊M應(yīng)比鐵活潑，M不可能為銅，錯誤；B項(xiàng)，利用原電池原理保護(hù)金屬，這種方法叫犧牲陽極的陰極保護(hù)法，正確；C項(xiàng)，通常情況下，金屬在空氣中主要發(fā)生電化學(xué)腐蝕，錯誤；D項(xiàng)，利用外加電流的陰極保護(hù)法，設(shè)備與電源負(fù)極相連，設(shè)備為陰極，被保護(hù)，錯誤。2.答案：A解析：W、Y相連時(shí)，電流從Y經(jīng)導(dǎo)線流向W，所以活潑性：；Z、W相連時(shí)，W上有氣泡逸出，所以活潑性：；X、Y相連時(shí)，X為負(fù)極，即活潑性：，X、Z連時(shí)，X質(zhì)量減少，所以X為負(fù)極，則活潑性：；綜上所述，四種金屬的活動性順序由大到小排列為X、Z、W、Y；故選A。3.答案：C解析：A.當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，鐵球作負(fù)極，放電使其質(zhì)量減輕，銅球作正極，溶液中的在銅球上放電析出，使其質(zhì)量增加，則A端低，B端高，A錯誤；B.當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，鐵球作負(fù)極，放電使其質(zhì)量減輕，銅球作正極，溶液中的在銅球上放電析出，使其質(zhì)量增加，則A端低，B端高，B錯誤；C.當(dāng)杠桿為絕緣體時(shí)，不能形成原電池，鐵球與溶液發(fā)生置換反應(yīng)，在鐵球表面析出銅，使其質(zhì)量增加，則A端高，B端低，C正確；D.當(dāng)杠桿為絕緣體時(shí)，不能形成原電池，鐵球與溶液發(fā)生置換反應(yīng)，在鐵球表面析出銅，使其質(zhì)量增加，則A端高，B端低，D錯誤；故選C。4.答案：C解析：A.根據(jù)圖像可知初始階段電流的方向均是一致的，這說明鐵均做負(fù)極，銅是正極，A正確；B.15的硝酸溶液中，一段時(shí)間后，電流反向，說明鐵被鈍化，鐵電極是正極，銅電極是負(fù)極，即發(fā)生了“電極反轉(zhuǎn)”，B正確；C.根據(jù)圖像可知硝酸濃度小于13.3時(shí)，在開始階段，硝酸濃度越大，電流強(qiáng)度越大，C錯誤；D.將Fe換為Al后，測得“硝酸”原電池電極反轉(zhuǎn)的硝酸溶液濃度的臨界值為9.1，且氧化層比更致密，所以工業(yè)上用鋁罐儲存硝酸更合適，D正確；答案選C。5.答案：D解析：鋅和硫酸反應(yīng)，加入硫酸銅溶液后，鋅和銅離子反應(yīng)置換出金屬銅，形成鋅、銅、稀硫酸原電池，加速金屬鋅和硫酸反應(yīng)的速率，所以反應(yīng)速率是：a>b，速率越大，鋅完全反應(yīng)時(shí)所用的時(shí)間越短，a所用的時(shí)間小于b的時(shí)間；產(chǎn)生氫氣的量取決于金屬鋅的質(zhì)量，而a中，金屬鋅一部分用于置換金屬銅，所以和硫酸反應(yīng)生成氫氣的量減少，所以氫氣的體積是：。故選D。6.答案：B解析：碳燃料電池工作時(shí),C在負(fù)極失電子,則a作負(fù)極,陰離子移向負(fù)極,所以該電池T.作時(shí),通過隔膜移動到a極,故A錯誤;a極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為,則消耗碳單質(zhì),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為,故B正確;正極b上氧氣得電子生成,電極反應(yīng)式為,故C錯誤;電極總反應(yīng)為,所以理論上不需要補(bǔ)充,故D錯誤。7.答案：B解析：A.Cu作正極，氫離子得電子生成氫氣，銅棒質(zhì)量不變，故A錯誤；B.Cu作正極，氫離子得電子生成氫氣，隨反應(yīng)進(jìn)行，氫離子濃度減小，故B正確；C.鋅作負(fù)極失電子生成鋅離子，溶液中鋅離子濃度增大，故C錯誤；D.硫酸根離子不參與電池反應(yīng)，故硫酸根離子濃度不變，故D錯誤；故選：B。8.答案：B解析：②中Mg不與NaOH溶液反應(yīng)，而Al能和NaOH溶液反應(yīng)，失去電子，故Al作負(fù)極，③中Fe在濃硝酸中易鈍化，Cu和濃硝酸反應(yīng)失去電子，故Cu作負(fù)極，A、C項(xiàng)錯誤；②中電池總反應(yīng)為，負(fù)極反應(yīng)式為，二者相減得到正極反應(yīng)式為，B項(xiàng)正確；④中Cu作正極，電極反應(yīng)式為，D項(xiàng)錯誤。9.答案：D解析：該裝置為原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，其中鋅筒為負(fù)極，失去電子，電極反應(yīng)式為，A項(xiàng)正確；根據(jù)電極總反應(yīng)方程式及負(fù)極電極反應(yīng)式可得出正極電極反應(yīng)式，B項(xiàng)正確；糊為電解質(zhì)溶液，電池工作時(shí)，陰離子流向負(fù)極，因此由正極向負(fù)極移動，C項(xiàng)正確；電子不會經(jīng)過電解質(zhì)溶液，D項(xiàng)錯誤。10.答案：B解析：該儲能電池放電時(shí)，Pb為負(fù)極，失電子結(jié)合硫酸根離子生成PbSO4，則多孔碳電極為正極，正極上得電子轉(zhuǎn)化為，充電時(shí)，多孔碳電極為陽極，失電子生成，電極為陰極，得電子生成Pb和硫酸。A.放電時(shí)負(fù)極上Pb失電子結(jié)合硫酸根離子生成附著在負(fù)極上，負(fù)極質(zhì)量增大，A錯誤；B.儲能過程中，該裝置為電解池，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B正確；C.放電時(shí)，右側(cè)為正極，電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動，左側(cè)的通過質(zhì)子交換膜移向右側(cè)，C錯誤；D.充電時(shí)，總反應(yīng)為，D錯誤；故答案選B。11.答案：A解析：過量的堿液溶解廢引舊磷酸鐵鋰電池中的鋁箔轉(zhuǎn)化為，濾渣1中含有、少量銅及炭黑；進(jìn)一步經(jīng)可處理、少量銅，濾渣2是炭黑，調(diào)pH后鐵元素轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀。A.Fe是26號元素，中基態(tài)亞鐵離子的電子排布式：，A項(xiàng)錯誤；B.濾渣1中加入和，Cu和發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成和，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平離子方程式為：，B項(xiàng)正確；C.“調(diào)pH步驟中加入溶液的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH使轉(zhuǎn)化為，“沉鋰步驟中加入溶液的作用是使和反應(yīng)生成，C項(xiàng)正確；D.甲烷中含碳?xì)湓有纬傻臉O性鍵，空間結(jié)構(gòu)是正四面體，是極性分子；中一個(gè)硫原子和三個(gè)氧原子通過極性鍵結(jié)合而成，分子形狀是平面三角形，硫原子居中，所以是非極性分子，D項(xiàng)正確；故選A。12.答案：C解析：C項(xiàng)中的石灰乳不能拆寫。13.答案：（1）B2）（3）（4）（5）解析：向含NiO的廢料(雜質(zhì)主要含NiO，及少量、CuO、CaO、等)加入過量硫酸，和稀硫酸不反應(yīng)，CaO和硫酸反應(yīng)生成難溶于水的，濾渣為和，濾液中含有，向?yàn)V液中加入將轉(zhuǎn)化為CuS沉淀除去，同時(shí)和反應(yīng)生成和S，過濾后向?yàn)V液中加入將氧化為更容易沉淀的，再加試劑NiO調(diào)節(jié)溶液的pH除去，過濾得到含的濾液和氫氧化鐵沉淀的濾渣，向?yàn)V液中加氟化鈉將溶液中的轉(zhuǎn)化為難溶性的，過濾得到的溶液，向?yàn)V液中加NaOH和將轉(zhuǎn)化為NiOOH，經(jīng)過濾、洗滌、干燥等步驟得到NiOOH固體，據(jù)此分析解題。(1)提高“酸浸”中原料的浸出效率，采取的措施有：研磨廢料、適當(dāng)升高溫度、適當(dāng)增大硫酸濃度、攪拌等，加入大量水會降低酸液的濃度，會使浸出速率減小，故答案選B；(2)由分析可知濾渣的主要成分是和；(3)“沉銅”過程中和反應(yīng)生成和S，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒，離子方程式為:；（4）“氧化”時(shí)反應(yīng)的離子方程式:；（5）堿式氧化鎳（NiOOH）可用作鎳氫電池的正極材料，電池的總反應(yīng)為，其工作時(shí)在正極得到電子生成，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平正極電極反應(yīng)式為。14.答案：（1）B（2）CD；>；；負(fù)；；（3）負(fù)；解析：(1)A.與反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池，故A錯誤；B.與燃燒反應(yīng)為能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，且是放熱反應(yīng)，能設(shè)計(jì)成原電池，故B正確；C.灼熱的炭與反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，一般不能設(shè)計(jì)成原電池，故C錯誤；D.氫氧化鈉與稀鹽酸反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池，故D錯誤；故答案為:B；(2)①A、甲、乙中鐵片質(zhì)量都減