1、限时规范特训1. 2014浙江温州月考综合下图判断,下列说法中正确的是( )A. 装置和装置中负极反应均是Fe2e=Fe2B. 装置和装置中正极反应均是O24e2H2O=4OHC. 装置和装置中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动D. 放电过程中,装置左侧烧杯和装置右侧烧杯中溶液的pH均增大答案:D解析: 装置中Zn为负极,电极反应为Zn2e=Zn2,A、C选项错误;装置Cu为正极,电极反应为O24e4H=2H2O,可知B选项错误;由电极反应式可知装置正极生成OH、装置消耗H,D选项正确。2. 原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是()A. 由Al、Cu、
2、稀H2SO4组成的原电池,负极反应式为Al3e=Al3B. 由Mg、Al、NaOH溶液组成的原电池,负极反应式为Al3e4OH=AlO22H2OC. 由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池,负极反应式为Cu2e=Cu2D. 由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池,负极反应式为Cu2e=Cu2答案:C解析: 由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池,负极材料是Fe,反应式为Fe2e=Fe2,C错。3. 关于原电池的叙述正确的是()A. 原电池工作时,电极上不一定都发生氧化还原反应B. 某可逆电池充、放电时的反应式为Li1xNiO2xLiLiNiO2,放电时此电池的负极材料是Li1xNiO2C. 铅、
3、银和盐酸构成的原电池工作时,铅板上有5.175 g铅溶解,正极上就有1120 mL(标准状况)气体析出D. 在理论上可将反应CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) HBCD B. CDABC. DABC D. ABDC答案:C解析: A与B用导线连接后浸入电解质溶液中会构成原电池,B不易腐蚀,说明B为原电池的正极,金属活动性AB;A、D与等物质的量浓度的盐酸反应,D比A反应剧烈,金属活动性DA;根据置换反应规律,Cu不能置换出B,说明金属活动性BCu;Cu能置换出C,说明金属活动性CuC。则四种金属活动性的排列顺序是DABC。6. 控制适当的条件,将反应2Fe32I2Fe2I2设
4、计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是()A. 反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应B. 电流计读数为零后,在甲中加入FeCl2固体,乙中石墨电极为负极C. 电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态D. 反应开始时,甲中石墨电极上Fe3被还原答案:B解析:利用题干中给出的方程式可知,反应开始时,乙中I在石墨电极上发生氧化反应生成I2,甲中Fe3在石墨电极上发生还原反应;电流计读数为零时,说明反应2Fe32II22Fe2已达到平衡状态,若再向甲中加入FeCl2固体,则平衡逆向移动,乙中I2被还原为I,则乙中石墨电极为正极。 7. 一种甲醇、氧气和强碱溶液组成的新型手机电池,可连续使用一个月,其
5、电池反应为2CH3OH3O24OH=2CO326H2O,则有关说法正确的是 ( )A. 放电时CH3OH参与反应的电极为正极B. 放电时负极的电极反应为CH3OH8OH6e=CO326H2OC. 标准状况下,通入5.6 L O2并完全反应后,有0.5 mol电子转移D. 放电一段时间后,通入氧气的电极附近溶液的pH降低答案:B解析:本题考查电化学基础知识。由电池反应可知,CH3OH为原电池的负极,A选项错误;正极反应式为O22H2O4e=4OH,标准状况下,5.6 L O2为0.25 mol,转移电子为1 mol,C选项错误;从正极反应式可以看出,正极附近溶液中OH的浓度增大,pH升高,D选项
6、错误。8. 分析如图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是( )A. 中Mg作负极,中Fe作负极B. 中Mg作正极,电极反应式为6H2O6e=6OH3H2C. 中Fe作负极,电极反应式为Fe2e=Fe2D. 中Cu作正极,电极反应式为2H2e=H2答案:B解析: 中Mg作负极,中Mg不与NaOH溶液反应,而Al能和NaOH溶液反应失去电子,铝是负极;电池总反应为2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2,负极电极反应式为2Al8OH6e=2AlO24H2O,二者相减得到正极电极反应式为6H2O6e=6OH3H2,B正确。中Fe在浓硝酸中易钝化,Cu和浓HNO3反应失去电子作负极,A错,C错
7、。中Cu是正极,电极反应式为O22H2O4e=4OH,D错。9. 2014湖北襄阳调研氢镍电池是广泛应用的可充电电池,放电时的总反应为H22NiO(OH)=2Ni(OH)2,下列有关说法中正确的是 ( )A. 该电池的正极反应为NiO(OH)H2Oe=Ni(OH)2OHB. 该电池的负极反应为H22e=2HC. 该电池放电时,NiO(OH)被氧化D. 该电池所用的电解质溶液为酸性溶液答案:A解析:由总反应知该电池为碱性,负极H2失电子生成H2O: H22e2OH=2H2O,B、D错误;NiO(OH)发生还原反应,A正确、C错误。10. 2013浙江六校联考某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测
8、定CO的浓度,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇氧化钠,其中O2可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法不正确的是( )A. 工作时电极b作正极,O2由电极b流向电极a B. 负极的电极反应式为COO22e=CO2 C. 当传感器中通过2103 mol电子时,说明通过的尾气中含有2.24 mL CO D. 传感器中通过的电流越大,尾气中CO的含量越高答案:C解析: 该电池为燃料电池,燃料为负极,空气为正极,A项,b为正极,阴离子向负极移动,正确;B项,负极发生氧化反应,正确;C项,通过2103 mol电子时,反应CO为0.001 mol,在标准状况下,体积为22.4 mL,错误;D
9、项,CO含量高,转移电子多,电流大,正确。11. 可用于电动汽车的铝空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,通入空气的一极为正极。下列说法正确的是 ( )A. 以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为O22H2O4e=4OHB. 以NaOH溶液为电解液时,负极反应为Al3OH3e=Al(OH)3C. 以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变D. 电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极答案:A解析: 本题中电解质溶液显中性或碱性时,该燃料电池的正极反应均为O22H2O4e=4OH,A正确;铝作负极,Al失去电子变为Al3,在NaO
10、H溶液中Al3与过量的OH反应生成AlO2,因此负极反应为Al3e4OH=AlO22H2O,B错误;以NaOH溶液为电解液时,该燃料电池的总反应为4Al3O24OH=4AlO22H2O,反应过程中消耗了OH,所以电解液的pH降低,C错误;燃料电池工作时,电子通过外电路从负极流向正极,D错误。12. 某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H,其基本结构见下图,电池总反应可表示为2H2O2=2H2O。下列有关说法正确的是()A. 电子通过外电路从b极流向a极B. b极上的电极反应式为O22H2O4e=4OHC. 每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2D. H由a极通过固体酸电解质
11、传递到b极答案:D解析: 由电池总反应方程式及原电池原理可知,充入H2的一极即a极是负极,充入O2的一极即b极是正极;电子由负极经外电路流向正极;电池内部阳离子即H移向正极,正极即b极的电极反应式应为O24H4e=2H2O,故A项、B项错误,D项正确;C项没有指明标准状况,故C项错误。13. 如图所示为某原电池的结构示意图,下列说法不正确的是(盐桥中装满用饱和KCl溶液和琼胶做成的冻胶)()A. 该原电池的总反应式为2Fe3Cu=2Fe2Cu2B. 该电池工作时,Cu2在电极上得到电子,发生还原反应C. 若用此电池电解饱和氯化钠溶液制取Cl2,当铜电极的质量减少6.4 g时,产生氯气的体积为2
12、.24 L(折算为标准状况)D. 电池工作过程中,电子由铜电极经过电流表流向石墨电极答案:B解析: 由原电池的结构示意图可知总反应式为2Fe3Cu=2Fe2Cu2。其电极反应式分别为负极(铜电极):Cu2e=Cu2(氧化反应)正极(石墨电极):2Fe32e=2Fe2(还原反应)电池工作过程中,电子由负极(铜电极)经过电流表流向正极(石墨电极)。根据电子守恒知消耗的铜、生成的氯气与转移的电子数之间的关系为Cu2eCl2,当铜电极的质量减少6.4 g时,产生氯气的体积为2.24 L(折算为标准状况)。14. 2014合肥质检(1)碱性锌锰干电池的剖面图如图所示,已知电池放电后的产物是Zn(OH)2
13、和MnOOH,则其总反应式为_,正极反应式为_。电池中的锌粉能和KOH发生反应,该反应类似于铝粉与KOH的反应,其化学方程式是_,因此电池长时间不用会发生体积的膨胀和漏液。(2)用高铁()酸盐设计的高铁()电池是一种新型可充电电池,电解质溶液为KOH溶液,放电时的总反应为3Zn2K2FeO48H2O=3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH。 写出正极反应式: _。 用高铁()电池作电源,以Fe作阳极,以Cu作阴极,对足量KOH溶液进行电解,当电池中有0.2 mol K2FeO4反应时,则在电解池中生成H2_L(标准状况)。答案:(1)Zn2MnO22H2O=Zn(OH)22MnOOHMnO2
14、eH2O=MnOOHOHZn2KOH=K2ZnO2H2(2)FeO424H2O3e=Fe(OH)35OH6.72解析: (1)根据图示可知碱性锌锰干电池两极材料分别是Zn和MnO2,放电后的产物为Zn(OH)2和MnOOH,因此易得总反应式和正极反应式。(2)以转移的电子数为桥梁建立K2FeO4和H2的物质的量的关系:2K2FeO43H2,由此可知生成H2 0.3 mol,在标准状况下的体积为6.72 L。15. 金属铜不溶于稀硫酸,可溶于铁盐溶液生成铜盐与亚铁盐。现将一定量的铜片加入到100 mL稀硫酸和硫酸铁的混合溶液中,铜片完全溶解(不考虑盐的水解及溶液体积的变化)。(1)写出铜溶解于上
15、述混合溶液的离子方程式:_。(2)若铜完全溶解时,溶液中的Fe3、Cu2、H三种离子的物质的量浓度相等,且测得溶液的pH1,则溶解铜的质量是_g,溶液中的c(SO42)_mol/L。(3)若在如上图所示的装置中发生(1)中的反应,则X极是_(填“正”或“负”)极,电极反应式为_。Y极的材料名称是_,电极反应式为_。答案:(1)Cu2Fe3=Cu22Fe2(2)0.640.5(3)负Cu2e=Cu2碳(或石墨或其他合理答案)2Fe32e=2Fe2解析: (1)铜与溶液中Fe3反应但与H不反应,由题意可写出方程式;(2)由pH1可知c(H)0.1 molL1,则c (Cu2)0.1 molL1,n
16、(Cu2)0.1 molL10.1 L0.01 mol,则Cu溶解的质量为0.01 mol64 gmol10.64 g;由c(Fe3)0.1 molL1,说明Fe3有剩余,由方程式可知c(Fe2)2c(Cu2)0.2 molL1,故反应后溶液中离子浓度可由电荷守恒表示,关系为3c(Fe3)2c(Fe2)2c(Cu2)c(H)2c(SO42),所以c(SO42) molL10.5 molL1;将(1)反应设计为原电池,则Cu为负极失电子,而正极材料可选择活泼性比铜差的导体,正极Fe3得电子生成Fe2。16. (1)Fe和KClO4反应放出的热量,能为熔融盐电池提供550660的温度,使低熔点盐熔
17、化导电,从而激活电池。这类电池称为热电池。Li/FeS2热电池工作时,Li转变为硫化锂,FeS2转变为铁,该电池工作时,电池总反应为_。(2)右图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。则该电池的负极反应为_。正极反应为_。(3)用铅蓄电池电解苦卤水(含Cl、Br、Na、Mg2)的装置如图所示(a、b为石墨电极)。下列说法中正确的是_(填序号)。A. 铅蓄电池负极的反应式为Pb2e=Pb2B. 铅蓄电池放电时,B极质量减轻,A极质量增加C. 铅蓄电池充电时,A极应与外电源负极相连D. 电解苦卤水时,a电极首先放电的是Br答案: (1)FeS
18、24Li=Fe2Li2S(2)CH3CH2OHH2O4e=CH3COOH4HO24e4H=4H2O(3)D解析: (1)依据信息可知反应物为FeS2、Li,生成物为Fe、Li2S,依据得失电子守恒配平即可;(2)由信息可知电解质溶液为酸性,正极1个O2得到4个电子生成H2O,由CH3CH2OH、CH3COOH的分子式分别为C2H6O、C2H4O2,碳原子化合价分别为2、0,可得CH3CH2OH4eCH3COOH,依据电荷守恒前面减4个负电荷,后面加4个H,最后用水配平;(3)负极Pb失电子生成PbSO4,B极质量增大,A、B选项错误;A极为正极充电时应与电源正极相连,C选项错误;a板与电源正极相连为电解池阳极,阴离子失电子,D选项正确。