高考一輪復習化學：化學反應與電能

高考化學：化學反應與電能

學校:姓名：班級：考號：

一、單選題

1.（?河北張家口?高三期末）記錄學習筆記是學習過程中的良好習慣，可以幫助我們歸納概括、整理提

升學習的內(nèi)容。下面是一位同學學習Zn-Cu原電池后整理的學習筆記，呈現(xiàn)了原電池知識的思維導圖。

學習筆記中記錄錯誤的是

A.①表示電流方向

B.②表示H+移動方向

C.③表示電池負極的物質轉化及反應類型

D.該裝置把化學能轉化為電能

2.（?安徽?安慶市第二中學高三期末）大連理工大學某課題組設計了一種電池（如圖所示），在產(chǎn)氫的同

時，處理含腫堿性廢水，并能通過自發(fā)的離子交換過程實現(xiàn)高濃度食鹽水快速淡化。下列說法錯誤的是

------------1|----------------

想

N2

陰膜

OH+N2HM陽

極cb極

高濃度Q?:t;

酸性介質食鹽水鵬

2a堿性介質

淡化水

A.膜a和膜b分別是陽離子交換膜和陰離子交換膜

B.陽極電極反應式為N2H「4e+4OH=N2T+4H2。

C.電解過程中，陽極區(qū)和陰極區(qū)的pH差值逐漸減小

D.陰極產(chǎn)生2g氣體時，食鹽水中減少2moi離子

3.（?山東威海?高三期末）下列有關推斷錯誤的是

能量,

反應物的卜<...........

總硝\

生成物的屋二餐^^

總能量反應過程

A.鐵、碳與氯化鐵溶液組成原電池，鐵極發(fā)生氧化反應

B.鐵、銀與硫酸銅溶液組成的原電池中，CY+和電子均向銀極移動

C.鹽酸與氫氧化鈉反應的能量變化可用上圖簡單表示

點燃

D.2H2+02'二=2HQ的能量變化如圖所示，可推出反應物的鍵能總和大于生成物的鍵能總和

4.（?陜西?銅川市第一中學高三期末）NO是汽車尾氣中的主要污染物之一、通過NO傳感器可監(jiān)測NO

的含量，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是

N°\>N°2NiO電極

W|（y-遷移'、固體電解質

—0,,三二匕電極

A.Pt電極作負極，NiO電極作正極

B.Pt電極上發(fā)生的是氧化反應

C.NiO電極上發(fā)生的是還原反應

D.NiO電極的電極反應式為NO+O2--2e-=NO2

5.（?黑龍江?鶴崗一中高三期末）科技工作者利用催化劑和電化學原理還原C02,使其轉化為可被利用

的燃料。如圖所示裝置就可以將CO2轉化為燃料CO。下列有關判斷正確的是

質子交換膜

A.該裝置為原電池裝置，M極發(fā)生還原反應

B,該裝置工作時，N電極的電極反應式為CO2+2H++2e-=CO+H2。

C.質子由N電極區(qū)通過質子交換膜移向M電極區(qū)

D.M電極可用金屬鈉作電極材料

6.（?湖北?高考真題）含磷有機物應用廣泛。電解法可實現(xiàn)由白磷直接制備Li[P（CN）2]，過程如圖所示

（Me為甲基）。下列說法正確的是

電源

2Me3SiCN+LiOH

O(SiMe)

32一

LiCN+IICN

的

電

極

_

L1[P(CN)2]

A.生成lmolLi[P（CN）2],理論上外電路需要轉移2moi電子

B.陰極上的電極反應為：Pl+8CN--4e=4[P（CN）2]'

C.在電解過程中CN響始電極移動

D.電解產(chǎn)生的H2中的氫元素來自于LiOH

7.（?山西長治?高三期末）全機液流電池能利用不同價態(tài)鋼離子之間的相互轉化實現(xiàn)電能的儲存與釋

放，工作原理如圖所示，其電解質溶液為硫酸和硫酸鹽。已知該電池反應原理為

2++2+3+

VO：4-V4-2H^^±VO+H2O+V。下列說法錯誤的是

A.放電時，M極為正極

B.充電時，左側儲液器中溶液酸性增強

C.放電時，若轉移Imol電子，則有ImolFT從右往左通過質子交換膜

D.該全鈿液流電池使用同種元素既可以避免正負極不同活性物質的相互滲透又能使能量完全利用

8.（?廣西?高三學業(yè)考試）有關下圖的描述中，不氐砸的是

Na'

與電源正極—_與電源負極

相連的電極一一相連的電極

熔融NaCl

A.熔融狀態(tài)下NaCl中的化學鍵被破壞B.熔融的NaCl能電離出Na+和C1

C.通電后Na+和C「將向同一方向移動D.NaCl是電解質

9.（?廣西桂林?高三期末）用如下圖所示的電化學裝置將SO2和CO2進行轉化再利用（裝置中的電極均為

裝置I裝置n

A.裝置I中的電極a為陽極

B.電極b上發(fā)生的電極方程式為+4c+2H,O=4OH

C.裝置II中H?移動的方向是c-d

D.每轉化67.2LSO?同時可轉化ImolCO?

10.（?河南開封?高三期末）以鉛蓄電池供電，利用雙極膜（雙極膜是一種復合膜，在直流電作用下，中間

界面內(nèi)水解離為H*和OH，并實現(xiàn)其定向通過）電解制備磷酸和氫氧化鈉的原理如圖所示。下列說法正確

產(chǎn)品室1原料室產(chǎn)品室2

A.電極a的電極反應式：Pb-2e=Pb2+

B.產(chǎn)品室2制備的產(chǎn)品是磷酸

C.當電路中通過4moi電子時，電極c上產(chǎn)生ImolO?

D.M膜為陽離子交換膜，N膜為陰離子交換膜

11.（?四川遂寧?高三期末）某甲烷燃料電池的構造如圖所示，a、b為電極，C、D為選擇性離子交換

膜，只允許一種離子通過。下列說法正確的是

A.b是電池負極

B.電流由b沿導線流向a,再由a通過電解質溶液流回b

C.出口Y中KOH的質量分數(shù)小于（0%

D.a電極的電極反應式為：CH4-8e-+8OH-=CO2+6H2O

12.（■廣東?華南師大附中高三期末）如圖，某液態(tài)金屬儲能電池放電時產(chǎn)生金屬化合物Li3Bi,下列說

法正確的是

M極：液杰L"泡沫Ni

熔融LiCI和KC1

N極：液態(tài)Sb-Bi?Sn

7不銹鋼外殼

A.放電時，N電極的質量減小

B.放電時，M電極反應為：Ni-2e-Ni2+

C.充電時，Li+由N電極向M電極移動

+

D.充電時，N電極反應為：Li3Bi+3e=3Li+Bi

二、多選題

13.（?山東聊城?高三期末）一種檢測空氣中甲醛（HCHO）含量的電化學傳感器的工作原理如圖所示。下

列說法正確的是

工作電極

HCHO、

CO2”

質子?交換膜（只允許H+通過）

A.工作時，電子由工作電極經(jīng)導線流向對電極

B.工作時，對電極的反應為：HCHO-4e-+4OH=CO2+3H2O

C.傳感器工作過程中，電解質溶液濃度減小

D.傳感器工作過程中，電流大小不受空氣中甲醛含量的影響

14.（?湖南?雅禮中學高三期末）下列四個常用電化學裝置的敘述錯誤的是

A.圖I所示電池中，電子從銅片流出

B.圖II所示干電池中鋅皮作負極

C.圖IH所示電池為二次電池，放電過程中硫酸溶液濃度減小

D.圖IV所示電池中正極反應為：02+2&0+4}=40"

三、填空題

15.（?廣東?高三專題練習）氫能源是最具應用前景的能源之一，高純氫的制備是目前的研究熱點?？衫?/p>

用太陽能光伏電池電解水制高純氫，工作示意圖如下。通過控制開關，連接Ki或K2,可交替得到H?和

電NiOOH電

極極

1電極

32

NiCOHh

堿性電解液

制H2時，連接o產(chǎn)生H2的電極反應式是o

16.（?山東?高三專題練習）氨氣中氫含量高，是一種優(yōu)良的小分子儲氫載體，且安全、易儲運，可通過

下面方法由氨氣得到氫氣。利用電解原理，將氨轉化為高純氫氣，其裝置如圖所示。

陰

離

子

交

NH3換

膜

KOIH溶液

KOH溶液

（1）電解過程中OH-的移動方向為（填“從左往右”或“從右往左”卜

（2）陽極的電極反應式為o

17.（?廣東?高三專題練習）高純硫酸鋅作為合成銀鉆錦三元正極材料的原料，工業(yè)上可由天然二氧化鋅

粉與債化缽礦（還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制備，工藝如下圖所示。

H2SO4MnO：烈水Na2sMnFNHiHCO?

1J2

MnS礦一除雜1------?|除左2H2SO4

國化調pH沉拓MnCO?——=-?MnSO4

MnO?粉II

濾清1灌渣2濾渣3濾渣4

層狀鍥鉆銹三元材料可作為鋰離子電池正極材料，其化學式為LiNixCoyMnQz,其中Ni、Co、Mn的化合

價分別為+2、+3、+4,當乂二產(chǎn);時，z=0

18.（?河北省唐縣第一中學高三期中）原電池反應一般是氧化還原反應，但區(qū)別于一般的氧化還原反應

的是，電子轉移不是通過氧化劑和還原劑之間的有效碰撞完成的，而是還原劑在負極上失電子，電子通

過外電路輸送到正極上，氧化劑在正極上得電子，使兩個電極反應不斷進行，發(fā)生有序的電子轉移過

程，產(chǎn)生電流，實現(xiàn)化學能向電能的轉化。

⑴化學反應CuO+H2sO4=CuSO」+Hq,（填“能''或"不能”）通過原電池原理設計成化學電源，理

由是o

（2）甲醇燃料電池結構簡單、能量轉化率高，工作原理如圖所示。加入的a是（填名稱），該電極的

名稱是（填“正”或"負”）極，其電極反應式為o

催化劑［7~圓圓7催化劑

（電極）|e'°I（電極）

質子交換膜

（3）我國科學工作者從環(huán)境污染物中分離出一株假單胞菌，該菌株能夠在分解有機物的同時產(chǎn)生電能，其

原理如圖所示。

質子交換膜

①該電池的電流方向：由_______(填“左'或‘'右"，下同)側電極經(jīng)過負載流向側電極。

②當ImolO?參與電極反應時，從(填“左”或“右”，下同)側穿過質子交換膜進入側的H?數(shù)

目為_______

19.(?廣西?高三階段練習)【?氮是地球上含量豐富的元素，氮及其化合物的研究在生產(chǎn)、生活中有著重

要意義。

(1)如羽是ImolNCh和ImolCO反應生成CCh和NO過程中能量變化示意圖，寫出NO?和CO反應的熱化

(2)已知：H-H鍵能為436kJ-mor1,N三N鍵能為946kJ-moI-1,N-H鍵能為391kJmoP'o根據(jù)鍵能計

算，消耗ImolN?合成氨反應的△H二一。

(3)在一固定容積為2L的密閉容器內(nèi)加入1.5mol的N?和5mol的H2,在一定條件下發(fā)生如下反應：

N2+3H2^^2NH3,若第5分鐘時達到平衡，此時測得NH3的物質的量為2m01,請回答下列問題：

①前5分鐘的平均反應速率u(NH3)為一，平衡時H2的轉化率為一.

②能說明該合成氨反應一定達到平衡狀態(tài)的是—o

a.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1：3：2

b.NH3的濃度保持不變

c.容器內(nèi)壓強保持不變

d.混合氣體的密度保持不變

II.2020年一月一場突如其來的新冠肺炎席卷全球，該病最明顯的癥狀就是出現(xiàn)發(fā)熱，市售體溫槍能快

速的檢測人體體溫，該體溫槍所用的電池具有使用壽命長、容量大等特點，應用十分廣泛。該種電池由

氧化銀作為正極，金屬鋅粉作為負極，電解液為氫氧化鉀或氫氧化鈉，電池的總反應方程式為

Zn+Ag2O+H2O=Zn（OH）2+2Ag,根據(jù)信息回答下列問題：

（4）放電時，負極電極反應：；正極電極反應：。

（5）試計算在放電過程中轉移3NA個電子時，正極—（填“增大”或“減小”）的質量的為—“

20.（?北京?匯文中學高三期中）研究原電池原理及裝置具有重要意義。

（1）①由“Zn-Cu?稀H2so組成的原電池，工作一段時間后鋅片質量減少了6.5g,鋅為原電池的

（填“正”或"負”）極，生成氫氣的體積為L（標準狀況）：

②由“Zn-Cu-AgNO3溶液”組成的原電池中負極的電極反應式為。

（2）如圖所示將分別緊緊纏繞銅絲和鋁條的鐵釘放入培養(yǎng)皿中，再加入含有適量酚酣和NaCl的瓊脂熱溶

液，冷卻后形成瓊膠（離子在瓊膠內(nèi)可以移動）.下列敘述中正確的是（填序號）.

A.a中銅絲附近呈現(xiàn)紅色B.a中鐵釘上發(fā)生氧化反應

C.b中鐵釘附近有氣泡產(chǎn)生D.與a相比，b中鐵釘不易被腐蝕

（3）一種新型燃料電池，它以多孔鍥板為電極插入KOH溶液中，然后分別向兩極上通CH4和氧氣，電池

正極的電極反應式為。

四、實驗題

21.（?合肥?高三專題練習）Fe（OH”的制備實驗是實驗研究的熱點，某化學學習小組設計了下列方法制

備氫氧化亞鐵。

方法一：用如圖所示裝置（夾持儀器省略）制備氫氧化亞鐵。

稀硫酸長玻璃管

NaOH

溶液

BC

實驗步驟如下：

L檢查裝置氣密性后，關閉K2、K5,打開KI、K3、匕.使裝置A中產(chǎn)生的氣體進入裝置B中，排盡B中

空氣，

II.待B中空氣排盡后，關閉K3,打開K2,將A中溶液壓入B中并觀察現(xiàn)象，

HL關閉Ki、K2,打開K5,使C中氣體通入B中并觀察現(xiàn)象。

回答下列問題：

(1)儀器a的名稱是,B中長波璃管的作用c

(2汨2。2的電子式o

(3)裝置A中金屬離子的檢驗方法o

(4)步驟III裝置B中的現(xiàn)象是，其發(fā)生反應的化學方程式為o

方法二：用鐵和石墨作電極材料，通過電解法制備氫氧化亞鐵，裝置如圖所示。

⑴鐵與電源的___________(填“正”或"負”)極相連。

(2)陰極發(fā)生的電極反應方程式。

(3)在標準狀況下，當陰極產(chǎn)生1L2L氣體時，理論上生成gFe(OH)2.

22.(?大慶?高三專題練習)學習小組對FeCb催化H2O2分解實驗進行探究：

L實驗:

①②③

1卜3滴FcCb01卜3滴FeCb

0

操作口口

3?2inL10%H2O2

M-2mLi0HH4目2mLs

a.溶液迅速變紅棕色，并

a.溶液變棕色，開始5s后產(chǎn)生較

有較多氣泡產(chǎn)生

現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象少的氣泡

b.2min時，反應變緩，溶

b.2min時試管內(nèi)反應速度快

液顏色明顯變淺

⑴對比實驗①和③中的現(xiàn)象a證明o

(2汨2。2中滴加FeCb溶液顏色均變深，有同學提出觀點是H2O2的分解是熱放反應，促進了Fe3+水解，支

持該觀點的操作方法是o

(3)上述實驗證明了FeCb的催化作用，催化機理可表示為：2Fe3++H2O2=2Fe?+O2+2H+和。

II.為了驗證反應中Fe3+和Fe2+之間轉化關系的存在，需要進一步實驗：

再另取兩只試管分別為：a、b

(4)a中盛有10%出。2溶液，滴加3滴FeCb溶液反應開始后，立即滴入K31Fe(CN)6］溶液，出現(xiàn)藍色沉淀

說明芍_______出現(xiàn)。

(5)b中盛有蒸懦水，向其滴加3滴FeCb溶液后，再滴加K31Fe(CN)6］溶液，結果觀察到試管內(nèi)溶液變成

為綠色，(Fe3+遇K4Fe(CN)6］溶液呈綠色)設置該實驗的目的。

(6)再句實驗I中的①試管滴加KSCN溶液，溶液變紅色，2min后溶液紅色褪去：再次滴期KSCN溶液，

溶液又變紅色。關于溶液紅色褪去的原因有同學認為是SCN-被未分解的H2O2氧化了，并預測產(chǎn)物中應

該有SO：,分析產(chǎn)物中產(chǎn)生SO：的合理性o實驗證實了該同學的預測是正確的。

III.關于Fe3+與SCN-的反應：

(7)有司學推測Fe3+與SCN-也可發(fā)生氧化還原反應，該同學的推測依據(jù)是。

(8)基于上述推測，該同學設計如圖裝置，連接后發(fā)現(xiàn)電流計指針幾乎不偏轉，再向左側盛有FeCb的燒杯

中滴入K31Fe(CN)6］,指針發(fā)生明顯偏轉，對此你的推斷是：o

領而泣;

O.lmolI-iFeCK溶液O.lmol-L^KSCN^?^

鹽橋中裝有含瓊脂的KC1飽和溶液

五、工業(yè)流程題

23.(?湖南?高三期末)軟銃礦是一種常見的鋅礦物，主要成分是MnO2,常含有鐵、鋁元素形成的雜

質。工業(yè)上，用軟銃礦制取高鎰酸鉀的流程如下(部分條件和產(chǎn)物省略)：

空氣

C02MnO2

請回答下列問題：

（DMn的價層電子排布式為；雜質中的Fe元素在元素周期表中的位置為。

（2）CO2與K2MnO4反應的離子方程式為。

（3）KMnO4與K2cCh能用重結晶（冷卻結晶）的方法分離的原理是。

（4廣電解”過程中使用的是惰性電極，則：

①陰極附近溶液的pH將（填“增大”“減小”或“不變

②T業(yè)上可用石黑為電極電解硫酸鎰和硫酸的混合溶液制備MnCh,其陽極的電極反應式為

（5）可用過氧化氫溶液滴定的方法測定高鋅酸鉀樣品純度。當達到滴定終點時，溶液中產(chǎn)生的現(xiàn)象為

,

⑹常溫下40（0仇]=4.Ox10秘，K5f[Mn（OH）2]=2.2xlO\常溫下，若某溶液中，

c（Fe?+）=0.008mo|.L',c（Mn2+）=0.22molL,,向其中逐滴加入稀氨水，若MM+開始沉淀時，

c（Fe34）=mol/L。

24.（?貴州黔西高三期末）某科研人員以廢銀催化劑（主要為NiO以及少量的Fea。]、CaO、CuO、BaO

等）為原料回收鍥，工藝流程如圖所示:

2NiO(OH)-H2O-*Ni2O3

濾渣I淀渣II

已知：①常溫下，有關氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如表:

物質Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2

開始沉淀時的pH（金屬離子濃度為0Olmol-L）2.26.56.4

沉淀完全時的pH（金屬離子濃度為1°-丁01廠）3.29.08.9

②在圖示條件下，H2o2不能將Ni(II)氧化成Ni(III)o

回答下列問題：

(1)“酸浸''時，為提高酸浸的反應速率，通常采用的措施有(任答一點)；“濾流I”的主要成分為

(填化學式)。

(2)“除銅”時發(fā)生氧化還原反應的離子方程式為o

(3)“除銅川除鈣”后，都需要進行的操作是,該操作中使用的玻璃儀器為o

(4)“調pH”后，若溶液中Fe"濃度為LOxQ8moi.口，則pH=。

(5)“電解”時加入NaCl的作用是；陰極發(fā)生的電極反應為。

參考答案：

1.A【分析】該裝置為原電池，存在自發(fā)的氧化還原反應Zn+H2so『ZnSO,+HzT,鋅失

去電子，發(fā)生氧化反應，為負極，銅為正極，發(fā)生得電子的還原反應生成氫氣。

【詳解】A.原電池中，電子從負極經(jīng)導線流向正極，①表示電子移動的方向，故A錯

誤；

B.原電池中，陽離子移動向正極，②表示H+移動方向，故B正確；

C.鋅為負極，失去電子發(fā)生氧化反應，故③表示電池負極的物質轉化及反應類型，故C

正確；

D.該裝置為原電池，把化學能轉化為電能，故D正確；

故選A。

2.D【詳解】A.為實現(xiàn)高濃度食鹽水淡化，應使Na，移向陰極、。?移向陽極，膜a和膜

b分別是陽離子交換膜和陰離子交換膜，A正確；

B.由圖示可知，陽極N2H4失電子結合氫氧根離子生成氮氣和水，電極反應式為：

N2H4-4e-+4OH~=N2T+4H2O,B正確;

C.陰極氫離子得電子，消耗HIpH逐漸增大,陽極N2H4失電子消耗CW-,逐漸

減小，陽極區(qū)和陰極區(qū)的pH差值逐漸減小，C正確；

+

D.陰極氫離子得電子生成氫氣，電極反應式為：2H+2e=H2t，2g氫氣的物質的量為

imol,當產(chǎn)生1加。嘰時，電路中轉移力的電子，則各有和2〃也/（才通過離子交換

膜離開食鹽水，共減少4〃4離子，D錯誤；

答案選D。

3.D【詳解】A.鐵、碳與氯化鐵溶液組成原電池，鐵極失去電子發(fā)生氧化反應，A正

確；

B.鐵、銀與硫酸銅溶液組成的原電池中，銀極得電子為正極，CM+和電子均向正極移

動，B正確；

C.由圖知反應物總能量高于生成物總能量，該反應為放熱反應，鹽酸與氫氧化鈉反應為

放熱反應，其能量變化可用上圖簡單表示，c正確；

占燃

D.2H=2H2。的能量變化如圖所示，根據(jù)反應熱=反應物的鍵能總和-生成物的

鍵能總和，可推出反應物的鍵能總和小于生成物的鍵能總和，D錯誤；

故答案為D。

4.D【分析】根據(jù)氧離子遷移過程和原電池“同性相吸”得到NiO電極為負極，Pt為正極。

【詳解】A.根據(jù)前面分析Pt電極作正極，NiO電極作負極，故A錯誤；

B.Pt電極為正極，發(fā)生的是還原反應，故B錯誤；

C.NiO電極是負極，發(fā)生的是氧化反應，故C錯誤；

答案第14頁，共11頁

D.NiO電極上是一氧化氮失去電子和氧離子結合生成二氧化氮，其電極反應式為

2

NO+O-2e-=NO2,故D正確；

綜上所述，答案為D。

5.B【分析】H/O-發(fā)生氧化反應，CO發(fā)生還原反應，故M電極為負極，N

電極為正極；

【詳解】A.該電化學裝置產(chǎn)生電能的裝置.，為原電池裝置，M極上水發(fā)生氧化反應，A

項錯誤；

B.N電極的二氧化碳發(fā)生還原反應生成一氧化碳，電極反應為

CO2+2H*+2e=CO+H2O,B項正確；

C.原電池工作時，陽離子從負極移向正極，即質子從M電極區(qū)通過質子交換膜移向N電

極區(qū)，C項錯誤；

D.鈉為活潑金屬，會和電解質溶液中氫離子反應，不能使M電極材料，D項錯誤：

答案選B。

6.D【詳解】A.石墨電極發(fā)生反應的物質：P4TLi[P(CN)2〕化合價升高發(fā)生氧化反應，

所以石墨電極為陽極，對應的電極反應式為：P,+8CN-4e=4[P(CN)J,則生成

lmolLi[P(CN)2],理論上外電路需要轉移1moi電子，A錯誤；

B.陰極上發(fā)生還原反應，應該得電子，R+8CN-4e=4[P(CN)2]為陽極發(fā)生的反應，B

錯誤；

C.石墨電極：P4TLi[P(CN)J發(fā)生氧化反應，為陽極，伯電極為陰極，CN?應該向陽極

移動，即移向石墨電極，C錯誤；

D.由所給圖示可知HCN在陰極放電，產(chǎn)生CW和H?,而HCN中的H來自LiOH,則電

解產(chǎn)生的H2中的氫元素來自于LiOH,D正確；

故選D。

7.D【分析】由圖可知，放電時，N極為負極，電極反應式為V?+M極為正極，

電極反應式為VO；+e+2H.=VO2++H2。；充電時，N極為陰極，電極反應式為

?+2+

V+e-=V,M極為陽極，電極反應式為VO2++H2O-e-=VO；+2H，據(jù)此分析作答。

【詳解】A.由分析可知，放電時，M極為正極，A項正確；

B.充電時，M極為陽極，電極反應式為VO2++H2O-"=VO；+2H+,可知左側儲液器中溶

液酸性增強，B項正確；

C.放電時，若轉移Imol電子，左側會消耗2moiH+,因為氫離子要平衡電荷，則有

答案第15頁，共11頁

lmolH+從右往左通過質子交換膜，C項正確：

D.使用同種元素組成電池系統(tǒng)，能避免正負極不同活性物質相互滲透產(chǎn)生交叉污染，但

是能量不能完全利用，D項錯誤；

答案選D。

8.C【詳解】A.NaCl為離子化合物，熔融狀態(tài)下NaCl中的離子鍵被破壞，成為自由移

動的鈉離子和氯離子，A正確；

B.NaCl為離子化合物，由鈉離子和氯離子構成，熔融的NaCl能電離出Na+和C「，B正

確；

C.通電后Na，向與電源負極相連的電極移動，氯離子向與電源正極相連的電極移動，兩

者移動方向不同，C錯誤；

D.氯化鈉在溶于水或熔融狀態(tài)下能電離出自由移動的離子，氯化鈉是電解質，D正確；

答案選C。

9.C【分析】由裝置圖可知,裝置I為原電池,裝置II為電解池,二氧化硫中硫元素化合

價升高，失電子，電極a為原電池的負極，氧氣中氧元素化合價降低，得電子，電極b為

原電池的正極，則電極c為電解池的陽極，電極d為電解池的陰極。

【詳解】A.由分析可知，裝置I中的電極a為原電池的負極，A錯誤；

B.電極b為原電池的正極，正極氧氣得電子結合氫離子生成水，電極反應式為：

+

O24-4e+4H=2H2O,B錯誤；

C.裝置II中電極c為陽極，電極d為陰極，則陽離子氫離子的移動方向為：c-d,C正

確；

D.沒有指明二氧化硫所處的溫度、壓強，無法計算67.2LSO2的物質的量，也就無法計算

轉化二氧化碳的物質的量，D錯誤；

答案選C。

10.C【分析】鉛蓄電池中鉛為負極，氧化鉛為正極。由圖可知，與直流電源正極相連的

電極c為電解池的陽極，d為陰極，電解池工作時陰離子向陽極遷移，陽離子向陰極遷

移，M膜為陰離子交換膜，原料室中HJO,通過M膜進入產(chǎn)品室1,與雙極膜產(chǎn)生的H+

反應生成HFO4,N膜為陽離子交換膜，原料室中鈉離子通過N膜進入產(chǎn)品室2得到氫氧

化鈉。

【詳解】A.電極a是鉛蓄電池的負極，反應為Pb+SO：-2e=PbSO/，A錯誤；

B.根據(jù)分析，產(chǎn)品室2得到氫氧化鈉，B錯誤；

C.由分析可知，與直流電源正極相連的電極c為電解池的陽極，OH在陽極失電子發(fā)生氧

化反應生成氧氣，可知電路中通過4moi電子時，電極c上產(chǎn)生氧氣的物質的量為Imol,C

答案第16頁，共11頁

正確；

D.根據(jù)分析，M膜為陰離子交換膜，N膜為陽離子交換膜，D錯誤；

故選C。

11.B【分析】某甲烷燃料電池的構造如圖所示，根據(jù)圖中分析甲烷是還原劑，因此a為

原電池負極，氧氣為氧化劑，因此b為原電池正極。

【詳解】A.根據(jù)前面分析b是電池正極，a是電池負極，故A錯誤；

B.電流由正極經(jīng)導線流向負極即電流由b沿導線流向a,再由a通過電解質溶液流回b,

故B正確：

C.KOH溶液中的鉀離子穿過D膜向b移動，氧氣變?yōu)闅溲醺x子，因此出口Y中KOH

的質量分數(shù)大于co%,故C錯誤；

D.a電極上甲烷變?yōu)樘妓岣潆姌O反應式為：CH4-8e-+1OOH-=CO；-+7H2O,故D

錯誤。

綜上所述，答案為B。

12.C【分析】由題中信息可知，放電時，作原電池，M極由于Li比Ni更活潑，也比N

極上的Sb、Bi、Sn更活潑，故M極作負極，電極反應為Lie=Li+,N極為正極，電極反

應為3Li++3e-+Bi二LisBi；據(jù)此解答。

【詳解】A.由上述分析可知，放電時，作原電池，N極為正極，電極反應為3Li++3e+

Bi=Li3Bi,質量增大,故A錯誤；

B.由上述分析可知，放電時，作原電池，M為負極，Li比Ni更活潑，則M電極反應為

Li-e'=Li*,故B錯誤；

C.充電時，作電解池，M為陰極，得電子發(fā)生還原反應，陽離子移動向陰極，則Li+由N

電極向M電極移動，故C正確；

D.充電時，作電解池，N為陽極，失電子發(fā)生氧化反應，N電極反應為Li3Bi-3e=3Li++

Bi,故D錯誤；

答案為C。

13.AC【分析】該裝置為化學電源，通氧氣一極為正極，電極反應式為Oz+4H++4e-

=2H2O,通甲醛一極為負極，其電極反應式為HCHO-4e+H2O=CO2+4H+,據(jù)此分析；

【詳解】A.工作電極為負極，對電極為正極，根據(jù)原電池工作原理，電子從負極經(jīng)外電

路流向正極，即工作時，電子從工作電極經(jīng)導線流向對電極，故A說法正確；

B.交換膜為質子交換膜，因此負極反應式為HCH04e+H20=C02+4H-,故B說法錯誤；

C.正極反應式為O2+4H++4e=2H2。，負極反應式為HCHO-4e+H2O=CC)2+4H+,電池總反

應為HCH0+02=CO2+H2O,反應生成水，稀釋電解質，即電解質溶液濃度減小，故C說法

正確：

D.負極反應式為HCHO-4e-+H2O=CCh+4H+,甲醛越多，通過電子物質的量越多，因此電

答案第17頁，共11頁

流大小受空氣中甲醛含量的影響，故D說法錯誤；

答案為AC。

14.AD【詳解】A.圖I所示電池中，Zn為負極，Cu為正極，電流從銅片流出，進入鋅

片，故A錯誤；

B.圖n所示干電池中，鋅發(fā)生失電子的反應，則鋅皮作負極，C作正極，故B正確；

C.鉛蓄電池是可充電電池，為二次電池，放電時電池反應為

Pb+PbO?+2H2so4=2PbSOj+2H20,消耗硫酸，則硫酸溶液濃度減小，故C正確；

D.圖IV所示電池為氫氧酸性燃料電池，a電極為負極，b為正極，正極上02得電子生成

H2O,正極反應式為O2+4e+4H+=2H2O,故D錯誤；

故選AD。

15.Ki2H2O+2e-=H2T+20H-【詳解】生成H2時，根據(jù)電極放電規(guī)律可知，H+得到電

子變?yōu)闅錃猓蚨姌O須連接在負極.上，制Hz時，連接Ki，該電池在堿性溶液中，由

玲。提供H+,水得電子生成氫氣和氫氧根離子，電極反應式為：2H2O+2e=H2T+20H-。

16.(1)從右往左

(2)2NH3-6e+6OH-N2+6H2O

【解析】(1)

由圖可知，通N%的一極氮元素化合價升高，失電子，發(fā)生氧化反應，為電解池的陽極，

則另一電極為陰極，電解過程中陰離子0H-移向陽極，則從右往左移動。

(2)

由圖可知，通NH3的一極氮元素化合價升高，失電子，為電解池的陽極，NH3失電子發(fā)

生氧化反應生成N2,結合堿性條件，陽極電極反應式為：2NHs-6e+6OH=N2+6H2Oo

17.1【詳解】根據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和為。得：

+l+(+2)xx+(+3)xy+(+4)xz+(-2)x2=0,已知，x=y=^,帶入計算得：z二;；故答案為：；°

18.(1)不能該反應是非氧化還原反應

(2)甲醇負CH3OH+H2O-6e=CO2+6H'

(3)右左左右4

【分析】(1)從是否為氧化還原反應的角度判斷能否設計為原電池；

(2)根據(jù)電子和離子的移動方向可以判斷左右兩側電極，左側為負極，右側為正極；

(3)根據(jù)右側電極上物質的變化及元素價態(tài)的升降，可以判斷左右兩側電極，左側為負

極，右側為正極，根據(jù)轉移的電子所帶電荷與轉移H+所帶電荷相等來分析轉移的氫離子數(shù)

目。

(1)

化學反應CuO+H2sO4=CuSO4+H2O,反應前后元素化合價沒有發(fā)生變化，是一個非氧化

答案第18頁，共11頁

還原反應，所以不能通過原電池原理設計成化學電源；

故答案為：不能；該反應是非氧化還原反應；

(2)

根據(jù)甲醇燃料電池工作原理圖可知，左邊加入a,在電極上失去電子，發(fā)生氧化反應，作

+

電源的負極，所以加入的a是甲醇，電極反應式為：CH,OH+H2O-6e=CO2+6H；

+

故答案為：甲醇；負；CH,OH+H2O-6e=CO2+6H；

(3)

從圖中可以看出，右側氧氣得電子，轉化為H2O,所以左側為負極，右側為正極，①所

以該電池的電流方向：由右側電極經(jīng)過負載流向左側電極，②當ImolO:參與電極反應

時，正極電極反應式為：02+46+4丈=250,當1molO2參與電極反應時消耗4moiH+,

所以從左側穿過質子交換膜進入右側的H+數(shù)目為42人；

故答案為：右；左；左；右；4

19.(l)N02(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJmol1

(2)-92kJmor,

(3)O^mol-LT1min160%be

(4)Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2Ag2O+2e-+H2O=2OH-+2Ag

(5)減小24g

【解析】(1)

如圖是ImolNO?和ImolCO反應生成8z和NO過程中能量變化示意圖，根據(jù)圖中信息，

該反應是放熱反應，則NO?和CO反應的熱化學方程式NOz(g)+CO(g)=CO2(g)+

NO(g)△H=134kJmo|7-368kJmolT=-234kJmolT：故答案為：NO2(g)+CO(g)=

CO2(g)+NO(g)△H=-234kJmorL

(2)

已知:H-H鍵能為436kJmoL,N三N鍵能為946kJmollN-H鍵能為391kJ-morL根

據(jù)鍵能計算，消耗lmolN2合成氨反應即N2(g)+3H2(g)^^2NH3(g)的△H=436

kJmoPx3+946kJmor1-391kJmol,x6=-92kJmor,；故答案為：-92kJmorL

(3)

①根據(jù)題意，前5分鐘時測得NH3的物質的量為2m01,則前5分鐘時NH3的平均反應速

1

$v(NH3)=-^=-^L_=o.2moIL-min-',根據(jù)方程式關系得到消耗氫氣3mol,則

VAt2Lx5min

3

平衡時H2的轉化率為gx100%=60%；故答案為：0.2mol?LLminT：60%。

②a.容器內(nèi)N2、氏、NH3的濃度之比為1：3：2,與平衡是否達到無關，不能說明達到平

答案第19頁，共11頁

衡，故a不符合題意；b.NH3的濃度保持不變，則說明達到平衡，故b符合題意；c.該

反應正向反應是體積減小反應，壓強不斷減小，當容器內(nèi)壓強保持不變，則達到平衡，故

c符合題意；d.密度等于氣體質量除以容器體積，氣體質量不變，容器體積不變，密度始

終不變，當混合氣體的密度保持不變，不能作為判斷平衡標志，故d不符合題意；綜上所

述，答案為：bco

(4)

該種電池由氧化銀作為正極，金屬鋅粉作為負極，電解液為氫氧化鉀或氫氧化鈉，電池的

總反應方程式為Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag,鋅失去電子變?yōu)闅溲趸\，因此放電時，

負極電極反應：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2；正極是氧化銀得到電子變?yōu)殂y單質，則正極

電極反應：Ag2O+2e-+H2O=2OH-+2Ag；故答案為：Zn-2c-+2OH-=Zn(OH)2；

A3O+2e—+H2O=2OH-+2Agc

(5)

根據(jù)Ag2O+2e-+H2O=2OH—+2Ag分析，Imol弱化銀變?yōu)?moi釵轉移2moi電子，質

量減少16g,則放電過程中轉移3NA個電子即3moi電子時，正極減小的質量的為

16gx3mol=24g；故答案為：減??；24g。

2mol

20.(1)負2.24Zn-2e-Zn2+

(2)ABD

⑶O2+/+2H2。=4OH

【解析】⑴

①由“Zn-Cu-稀H2soJ'組成的原電池，鋅比銅活潑，鋅為原電池的負極，工作一段時間后

鋅片質量減少了6.5g,物質的量是O.lmoL則轉移電子0.2moL生成氫氣O.lmoL標準狀

況下體積為2.24L。

②由“Zn-Cu-AgN03溶液”組成的原電池中，鋅比銅活潑，更容易與Ag+反應，鋅作負極，

負極的電極反應式為：Zn-2e-=Zn2\

(2)

a中形成以鐵釘為負極、銅絲為正極、NaCl為電解質溶液的原電池，形成吸氧腐蝕，負極

反應：Fe-2e=Fe2+,正極反應：O?+4e-+2H2。=40吐；b中形成以鋁條為負極、鐵釘為正

極、NaCl為電解質溶液的原電池。據(jù)此分析，

A.a中銅絲是正極，附近生成OH,遇酚酷呈現(xiàn)紅色，A正確；

B.a中鐵釘是負極，發(fā)生氧化反應，B正確；

C.b中鐵釘是正極，發(fā)生反應：O2+4e-+2H2O=4OH,附近沒有氣泡產(chǎn)生，C錯誤；

D.a中鐵釘作負極，發(fā)生氧化反應，與a相比，b中鐵釘作正極，被保護，不易被腐蝕，

D正確；

故選ABD1,

答案第20頁，共11頁

(3)

該燃料電池的正極通入氧氣，負極通入CH4，以KOH溶液為電解質溶液，負極反應：CH4

-

-8e-+10OH=CO3+7H2O,正極的電極反應式為：O2+4e+2H2。=40"。

2i.恒壓分液漏斗平衡氣壓或輔助排除裝置B中的空氣H：6：O：H取少

????

量裝置A燒瓶中的液體于潔凈試管中，滴加兒滴KSCN溶液，無血紇色出現(xiàn)，再滴加

H2O2溶液變?yōu)檠t色，則證明存在Fe2+白色沉淀逐漸變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色；

4Fe(OH)2+02+2H2O=4Fe(OH)3正極2HzO+Ze'Hzf+ZOH-45【分析】本實驗

制備氫氧化亞鐵，方法一：因為氫氧化亞鐵容易被氧氣氧化，因此先用裝置A產(chǎn)生的Hz

排除裝置B中的空氣，然后關閉K3,打開K2,將A中FeSO4壓入裝置B中，發(fā)生Fe?'—

20H=Fe(0H)21,觀察現(xiàn)象；方法二：利用電解原理產(chǎn)生氫氧化亞鐵，根據(jù)電解原理，鐵

單質應作陽極，陽極反應式為Fe—2e=Fe2+,陰極反應式為2HzO+Ze=^T+ZOH，總

電極反應式為Fe+2H2。蟹Fe(0HH+H2T，據(jù)此分析解答。

【詳解】方法一：(I)根據(jù)儀器a的特點，儀器a為恒壓分液漏斗；該實驗制備氫氧化亞

鐵，氫氧化亞鐵容易被氧氣氧化，因此打開Ki、K3、Ki,關閉K2和K5,裝置A中產(chǎn)生

H2,排除裝置B中的氧氣，讓空氣沿導管排除，因此長導管作用之一是輔助排除裝置B中

的空氣，同時長導管作用之二是平衡壓強，防止裝置中壓強過大，發(fā)生危險；故答案為恒

壓分液漏斗；平衡氣壓或輔助排除裝置B中的空氣；

(2)過氧化氫為共價化合物，其結構式為H-O—O—H,因此H2O2的電子式為

H：O：O：H；故答案為H：6：6：H；

????????

(3)裝置A中發(fā)生Fe+2H'=Fe2'+H2T，金屬離子為Fe?"檢驗Fe?'操作方法是取少量裝

置A燒瓶中的液體于潔凈試管中，滴加幾滴KSCN溶液，無血紅色出現(xiàn)，再滴加H2O2溶

液變?yōu)檠t色，則證明存在Fe?+；或者取少量裝置A燒瓶中的液體于潔凈試管中，加入鐵

新化鉀溶液，溶液出現(xiàn)藍色沉淀，說明Fe2十存在；故答案為：取少量裝置A燒瓶中的液體

于潔凈試管中，滴加幾滴KSCN溶液，無血紅色出現(xiàn)，再滴加H2O2溶液變?yōu)檠t色，則

證明存在Fe2+；

(4)裝置C中H2O2在MnCh催化劑下分解成H2O和O2,打開Ks，關閉Ki、K2,氧氣進入

B裝置，發(fā)生4Fe(OH)2+O2+2HQ=4Fe(OH)3,觀察到白色沉淀逐漸變?yōu)榛揖G色，最后變

為紅褐色；故答案為白色沉淀逐漸變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色；4Fe(OH)2+