2021高考化學(xué) 大一輪系統(tǒng)復(fù)習(xí) 考點(diǎn)規(guī)范練17

考點(diǎn)規(guī)范練17原電池化學(xué)電源

（時(shí)間：45分鐘滿分:100分）

一、選擇題（本題共8小題,每小題6分，共48分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求）

1.電化學(xué)氣敏傳感器可用于監(jiān)測(cè)環(huán)境中NW的含量，其工作原理如圖所示，其中NW被氧化為常見(jiàn)

無(wú)毒物質(zhì)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

A.溶液中0H-向電極a移動(dòng)

B.電極b上發(fā)生還原反應(yīng)

C.負(fù)極的電極反應(yīng)式為2NH3+6OH-6e-N2+6H2O

D理論上反應(yīng)消耗的NH3與。2的物質(zhì)的量之比為3:4

2.人工光合作用能夠借助太陽(yáng)能，用C02和H20制備化學(xué)原料?？茖W(xué)家用氮化錢材料與銅組裝如圖

所示的人工光合系統(tǒng)，成功地實(shí)現(xiàn)了以C02和H20合成CH4下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.GaN表面發(fā)生氧化反應(yīng)，有。2產(chǎn)生

B.相同條件下，生成的。2和CH4體積比為2:1

（:產(chǎn)生22.4L。2時(shí)，電解液中H+從右向左遷移4g

+

DCu表面的電極反應(yīng)式為CO2+8H+8e-----CH4+2H2O

3.科學(xué)家最新開(kāi)發(fā)的一種新原理二次電池的能量密度是現(xiàn)行鋰電池的7倍,該電池結(jié)構(gòu)如圖所示，下

列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）

A.電池放電時(shí),Li+向負(fù)極移動(dòng)

B.電池放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為2Li++Li25+2e-2Li2O

C.電池充電時(shí),Li電極應(yīng)與外電源的正極相連

D電池系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)入二氧化碳和水對(duì)電池性能不會(huì)產(chǎn)生影響

4.一種太陽(yáng)能電池的工作原理如圖所示，電解質(zhì)為鐵氟化鉀和亞鐵氧化鉀的混合溶液,下列說(shuō)法不正

確的是()

1

催

催

化

出

劑

相[FHCMjAfFcKMF

_a_b

AK+移向催化劑b

3

B.催化劑a表面發(fā)生的化學(xué)反應(yīng):[Fe(CN)6F-e-[Fe(CN)6]-

C.[Fe(CN)6p在催化劑b表面被氧化

D電解質(zhì)溶液中的[Fe(CN)6F-和[Fe(CN)6P的濃度基本保持不變

5.某電動(dòng)汽車配載一種可充放電的鋰離子電池,放電時(shí)電池總反應(yīng)為L(zhǎng)ii-

XoO2+Li<6-LiCo02+C6(x<l)o下列關(guān)于該電池的說(shuō)法不正確的是()

A.放電時(shí),Li+在電解質(zhì)中由負(fù)極向正極遷移

B.放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i<6-肥一AU++C6

C充電時(shí)，若轉(zhuǎn)移1mole,石墨(C6)電極將增重7x9

+

D.充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iCo02-Ae-Lii-XoO2+Ati

6.下面4種燃料電池的工作原理示意圖，其中正極的反應(yīng)產(chǎn)物為水的是()

C.質(zhì)子交換膜燃料電池D.熔刷!鹽燃料電池

7.某原電池裝置如圖所示電池總反應(yīng)為2Ag+CI2-2AgCL下列說(shuō)法正確的是（）

陽(yáng)離子交換原

（只允許陽(yáng)離子通過(guò)）

kpt

1mol-Llal?

A,正極反應(yīng)為AgCl+e-Ag+Ck

B放電時(shí)，交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成

C若用NaCI溶液代替鹽酸則電池總反應(yīng)隨之改變

D當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01mole時(shí)，交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02mol離子

8.一種三室微生物電池污水處理系統(tǒng)原理如下圖所示,圖中有機(jī)廢水中有機(jī)物可用C6HIO05表示。

下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）

低濃度低於度

有機(jī)廢水苗酸根廢水

高濃度島法度

有機(jī)廢水硝酸根廢水

A.該裝置為原電池力是原電池的負(fù)極

B.中間室:Na+移向右室,C卜移向左室尸極區(qū)溶液的pH減小

+

C.b極反應(yīng)式為2NO^-10e+12H—N2t+6H2O

D當(dāng)左室有4.48LC02（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）生成時(shí)，右室產(chǎn)生N2的物質(zhì)的量為0.8mol

二、非選擇題（本題共3個(gè)小題，共52分）

9.（12分）根據(jù)右圖回答下列問(wèn)題:

電流計(jì)

I.Q）若燒杯中溶液為稀硫酸則觀察到的現(xiàn)象是負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。

⑵若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液廁負(fù)極為（填"Mg"或"AI"）,總反應(yīng)的化學(xué)方程式

為—。

n.中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破想裝出了自呼吸電池及主

動(dòng)式電堆。甲醇燃料電池的工作原理如圖所示。

電更?~~園豆1-?多極

擴(kuò)航復(fù)獷敞厘

（1）該電池工作時(shí),b口通入的物質(zhì)為,c口通入的物質(zhì)為,

⑵該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為?

⑶工作一段時(shí)間后當(dāng)12.8g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí)，有M個(gè)電子轉(zhuǎn)移。

10.（20分）酸性鋅鎰干電池和堿性鋅鋅干電池的構(gòu)造簡(jiǎn)圖如圖所示，比較二者的異同，回答問(wèn)題:

收姓伴候電池的構(gòu)造城性仲衽電池的構(gòu)迨

「合物

Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3

扁近似值10”10310-39

Q）酸性鋅銃干電池的負(fù)極反應(yīng)為,

⑵堿性鋅銃干電池在放電過(guò)程中產(chǎn)生MnOOH,寫出正極反應(yīng)式:

⑶維持電流為0.6A,電池工作10分鐘。理論消耗Zng。(結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位，已知

1mole-的電量為96500C)

⑷用回收分離出的鋅皮制作七水合硫酸鋅，需去除少量雜質(zhì)鐵，除雜步驟如下(已知當(dāng)離子濃度小于

1x10-5m。卜Li時(shí),可認(rèn)為該離子沉淀完全)：

①加入足量稀硫酸和溶液將鋅皮溶解，此時(shí)鋅離子濃度為0.1mol-L1;

②調(diào)節(jié)溶液的pH為到之間(結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后一位)，過(guò)濾除去含鐵元素的沉

淀。

11.(20分)Q)甲醇是重要的可再生燃料。已知在常溫常壓下：

2CH3OH(l)+3O2(g)-2CO2(g)+4H2O(g)

275.6kJmol1

1

2CO(g)+O2(g)-2CO2(g)-566.0kJmol

1

H2O(g)-H2O(I)AA=-44.0kJ-mol

見(jiàn)甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液杰水的熱化學(xué)方程式為。

⑵氧化還原反應(yīng)與生產(chǎn)、生活、科技密切相關(guān)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

①銀制器皿日久表面變黑是因?yàn)楸砻嫔闪薃g2s的緣故，該現(xiàn)象屬于腐蝕。如果加

入一定濃度硝酸將發(fā)生反應(yīng)：3Ag2s+8HNO3^^6AgNO3+3Sl+2NO1+4H2。,同時(shí)Ag與硝酸反

應(yīng)生成AgNCh、NO、出0,當(dāng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4mL的氣體時(shí)，參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量

為?

②在如圖甲所示的原電池裝置中，負(fù)極的電極反應(yīng)為,H+的移

動(dòng)方向?yàn)?填"從右向左"或"從左向右")；電池總反應(yīng)式

為，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.1mole-時(shí)，交換膜左側(cè)溶液中離子減少的物質(zhì)的量

為_(kāi)。

r?—\

距離子殛膜C1,

出九許陽(yáng)離知迸1Q-

AgO/Ag

1mol?扯酸

甲

③電解NO制備NH4NO3原理如圖乙所示按電源正極的電極為（填"X"或）,X電極

反應(yīng)式為

為使電解產(chǎn)物完全轉(zhuǎn)化為NH4NO3,需要補(bǔ)充的物質(zhì)A的化學(xué)式為_(kāi)。

NH4NO3稀溶液

乙

考點(diǎn)規(guī)范練17原電池化學(xué)電源

1.D電極a上NH3發(fā)生氧化反應(yīng)生成Nz,則電極a為負(fù)極，電極b為正極，原電池中,陰離子向負(fù)極

移動(dòng)，故A項(xiàng)正確;電極b為正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng),B項(xiàng)正確;負(fù)極上NH3失電子生成N2和H20,

電極反應(yīng)式為2NH3+6OH-6e——N2+6H2O,C項(xiàng)正確;由電池反應(yīng)4NH3+3O2-2N2+6H2O可

知，理論上反應(yīng)消耗的NW與。2的物質(zhì)的量之比為4:3,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

2.C根據(jù)題給裝置圖中電子的流向可確定GaN電極為負(fù)極，發(fā)生反應(yīng):4H2O-8e-

++

—8H+2O2T,GaN表面發(fā)生氧化反應(yīng),A項(xiàng)正確;Cu電極的電極反應(yīng)式為CO2+8H+8e

~CH4+2H2O,根據(jù)得失電子守恒知相同條件下生成02和CH4的體積比為2:1,B、D項(xiàng)正確;沒(méi)

有給出氣體所處的狀態(tài)，不能用標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積進(jìn)行計(jì)算，且電解液中H+從左向右遷移,C

項(xiàng)錯(cuò)誤。

+

3.B原電池中Li+向正極移動(dòng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;正極得電子，故電極反應(yīng)式為2U+Li2O2+2e-2Li2O,B

項(xiàng)正確;Li是活潑金屬，放電時(shí)作負(fù)極,充電時(shí)作陰極才妾外電源的負(fù)極,C項(xiàng)錯(cuò)誤;C02或出0進(jìn)入電池

后會(huì)直接與Li、U2O2或Li20反應(yīng)，故對(duì)電池有影響,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

4.C由題圖可知,電子從負(fù)極流向正極，則a為負(fù)極,b為正極。b為正極，則K?移向催化劑b,A項(xiàng)正

確;a為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)廁催化劑a表面發(fā)生反應(yīng):[Fe(CN)6]4-e—[Fe(CN)6p,B項(xiàng)正確;b上發(fā)

生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為[Fe(CN)6]3-+e-^—[Fe(CN)6]t[Fe(CN)6P在催化劑b表面被還原,C項(xiàng)錯(cuò)誤;

由B、C中的電極反應(yīng)可知,二者以11相互轉(zhuǎn)化,電解質(zhì)溶液中[Fe(CN)6]3-和[Fe(CN)6]4-濃度基本

保持不變,D項(xiàng)正確。

5.CA項(xiàng)，原電池中，陽(yáng)離子移向正極,正確;B項(xiàng),放電時(shí)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),口工6失電子生成Li+和C&

+

正確;C項(xiàng)，充電時(shí),C6電極反應(yīng)式為C6+Ati+Ae--口工6海轉(zhuǎn)移1mole,生成工molLiq,增重

r

m=\jx=lg,錯(cuò)誤;D項(xiàng)，充電時(shí),陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),LiCoCh失電子生成Lii-XoO2fflLi+,正確。

6.CA項(xiàng)，通入空氣的電極作正極，正極反應(yīng)式:Ch+4e-2。2-,不符合題意;B項(xiàng)，通入氧氣的一極作

正極，電解質(zhì)溶液是堿性溶液，正極反應(yīng)式：O2+2H2O+4e-40H,不符條g意;C項(xiàng),通入空氣的一

極作正極，電解質(zhì)傳遞H+,正極反應(yīng)式:O2+4H++4e-2H2。,符合題意;D項(xiàng),通入氧氣的一極作正

極，依據(jù)電池內(nèi)部傳遞COQ正極反應(yīng)式:O2+2CC)2+4e-^-2CO-不符合題意。

7.DA項(xiàng),Pt為正極發(fā)生還原反應(yīng)：5+2e-2c卜,錯(cuò)誤;B項(xiàng),放電時(shí)，左側(cè)的電極反應(yīng)式Ag+CI-e-

—AgClL有大量白色沉淀生成錯(cuò)誤;C項(xiàng)而于H+、Na+均不參與電極反應(yīng)，則用NaCI溶液代替鹽

酸，電池總反應(yīng)不變,錯(cuò)誤;D項(xiàng),當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01mole時(shí)，左側(cè)產(chǎn)生0.01molAg+與C卜結(jié)合為

AgCI沉淀，右側(cè)產(chǎn)生0.01molC卜為保持溶液的電中性，左側(cè)約有0.01molH+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜

轉(zhuǎn)移到右側(cè),故左側(cè)溶液中約減少0.02mol離子,正確。

8.B根據(jù)圖示信息，裝置左側(cè)碳元素化合價(jià)升高，所以a為負(fù)極力為正極,A錯(cuò)誤;陽(yáng)離子向正極移動(dòng),

代離子向負(fù)極移動(dòng),a極反應(yīng)式為C6Hio05-24e+7H20-6cO2T+24H+溶液的pH減小,B正確;b

極反應(yīng)式為2Ny+10e-+12H+^-N?T+6HQ,C錯(cuò)誤;當(dāng)左室有4.48LCO乂標(biāo)準(zhǔn)狀況下)生成時(shí)，轉(zhuǎn)

移0.8mole,根據(jù)得失電子守恒，右室產(chǎn)生叱的物質(zhì)的量為箸mol=0.08mol,D錯(cuò)誤。

9.答案I.Q)Mg逐漸溶解,Al片上有氣泡冒出，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)

Mg-2e------Mg2+

(2)AI2AI+2NaOH+2H2O_2NaAIO2+3H2t

n.(l)CH3OHO2或空氣

(2)CH3OH+H2O-6e-~CO2T+6H+

(3)2.4

解析I.(1)若燒杯中溶液為稀硫酸，因Mg的活潑性比AI強(qiáng)/故Mg作負(fù)極，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)Mg-2e-

——Mg2+,鎂片溶解;Al作正極，正極上發(fā)生反應(yīng)2H++2e-HzL故Al片上有氣泡冒出;電路中產(chǎn)生

電流,故電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。

(2)若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液因?yàn)镸g不與NaOH溶液反應(yīng)，所以AI是負(fù)極,Mg是正極，

總反應(yīng)為2AI+2NaOH+2H2O_2NaAIO2+3H2to

n.由H+移動(dòng)方向可知，左側(cè)為負(fù)極，右側(cè)為正極，故b口通入CH3OH,c口通入。2或空氣。負(fù)極

反應(yīng)式為CH3OH+H2O-6e-~CO2T+6H+。當(dāng)12.8g甲醇(即0.4mol)完全反應(yīng)生成CCh時(shí)，轉(zhuǎn)

移2.4mol電子,即轉(zhuǎn)移2.4恢個(gè)電子。

10.答案(l)Zn-2e--ZM+

(2)MnO2+H2O+e-MnOOH+OH-

(3)0.12

⑷H2O22.76

解析Q)酸性鋅銃干電池的負(fù)極是鋅，正極為石墨棒，電解質(zhì)為二氧化銃和氯化鐵,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),

2+

電極反應(yīng)式為Zn-2e-----ZnO

(2)在反應(yīng)中鋅元素化合價(jià)升高，被氧化,Zn為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn+2OH--2e-~Zn(OH)2；銃

元素化合價(jià)降低，被還原,MnO2為正極，電極反應(yīng)式為MnO2+H2O+e^-Mn00H+0Ho

(3)維持電流為0.6A,電池工作10分鐘，則通過(guò)的電量是0.6Ax600s=360C,因此通過(guò)電子的

物質(zhì)的量是就m。陵3.73x10-3mol,鋅在反應(yīng)中失去2個(gè)電子，則理論上消耗Zn的質(zhì)量是

(4)或。2具有強(qiáng)氧化性，能把Fe2+氧化為％3+,因此加入足量稀硫酸和過(guò)氧化氫溶液，鐵轉(zhuǎn)化為硫

酸鐵。根據(jù)Fe(0H)3的溶度積知,當(dāng)鐵離子完全沉淀時(shí)溶液中c(OH-)=^mohL-i?0.5xl0-H

molUi,因此加堿調(diào)節(jié)pH=2.7時(shí)Fe3+剛好完全沉淀。鋅離子濃度為0.1mol七］,根據(jù)氫氧化鋅的

溶度積，開(kāi)始沉淀時(shí)的c(OH-)=10-3moILL所以GH+)=10-6molL1,此時(shí)pH=6o

*1

11.答案(1)CH3OH(I)+O2(g)—CO(g)+2H2O(l)△//=-442.8kJ-mol-

(2)①化學(xué)0.004mol

②Ag+Ck-e----AgCI從左向右2Ag+Cl2—2AgCI

0.2mol

+

@YNO+6H+5e-~NH：+H2ONH3

解析⑴已知:①2cH30H(l)+3C)2(g)^~2CO2(g)+4H2O(g)275.6kJ?moH,②

2CO(g)+O2(g)-2CO2(g)△〃=-566.0kJmoRGWCKg)^—H2O(I)A//=-44.0kJmo曰則

根據(jù)蓋斯定律由(①-②+