1、课时规范训练单独成册1有关下图所示原电池的叙述不正确的是()A电子沿导线由Cu片流向Ag片B正极的电极反应是Age=AgCCu片上发生氧化反应,Ag片上发生还原反应D反应时盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液解析:选D。该装置是原电池装置,实质上发生的是Cu与硝酸银的反应,所以Cu失去电子,发生氧化反应,则Cu是负极,Ag是正极,电子从负极流向正极,A正确;正极是Ag发生还原反应,得到电子生成Ag,B正确;根据以上分析,Cu片上发生氧化反应,Ag片上发生还原反应,C正确;原电池中,阳离子向正极移动,所以盐桥中的阳离子移向AgNO3溶液,D错误。2某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性:Cr2O
2、Fe3,设计了盐桥式的原电池,如图,盐桥中装有琼脂与饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是()A甲烧杯的溶液中发生还原反应B乙烧杯中发生的电极反应为2Cr37H2O6e=Cr2O14HC外电路的电流方向是从b到aD电池工作时,盐桥中的SO移向乙烧杯解析:选C。因为氧化性:Cr2OFe3,所以该原电池反应是Cr2O将Fe2氧化为Fe3,所以甲烧杯发生氧化反应,A错误;乙烧杯发生还原反应,电极反应为Cr2O6e14H=2Cr37H2O,B错误;根据以上分析,a是负极,b是正极,则电流方向是从正极向负极流动,C正确;原电池中的阴离子向负极移动,所以SO向甲烧杯移动,D错误。3将编号为四种金属片两两相
3、连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时,外电路电流从流向;相连时,为正极;相连时,上有气泡逸出;相连时,的质量减少。据此判断这四种金属活动性由强到弱的顺序是()ABC D解析:选B。相连时,外电路电流从流向,说明为正极,比活泼;相连时,为正极,说明比活泼;相连时,上有气泡逸出,说明是正极,比活泼;相连时,的质量减少,说明是负极,比活泼,故金属活动性由强到弱的顺序是。4利用如图所示原电池可测量空气中Cl2含量,其中电解质是Ag可以自由移动的固体物质。下列分析不正确的是()A电子经外电路流向Pt电极B电池工作时,电解质中Ag数目减少C正极反应:Cl22e2Ag=2AgClD空气中c(Cl2)越大,A
4、g极消耗速率越快解析:选B。Ag的金属活动性强于Pt,则Ag电极是负极,Ag失去电子,则电子经外电路流向Pt电极,A正确;正极是Cl2得到电子,与Ag结合生成AgCl,即电极反应式为Cl22e2Ag=2AgCl,但由于负极Ag失去电子转化为Ag,所以电池工作时,电解质中Ag数目不变,B错误,C正确;空气中c(Cl2)越大,则得到的电子数越多,因此消耗的银越多,则Ag极消耗速率越快,D正确。5如图为一种微生物燃料电池结构示意图,关于该电池叙述正确的是()A分子组成为Cm(H2O)n的物质一定是糖类B微生物所在电极区放电时发生还原反应C放电过程中,H从正极区移向负极区D正极反应式为MnO24H2e
5、=Mn22H2O解析: 选D。分子组成为Cm(H2O)n的物质不一定为糖类,如甲醛、乳酸、乙酸等物质,故A项错误;形成原电池时,微生物所在电极区发生氧化反应,故B错误;原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故C项错误,故D项电极方程式正确。6LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点,可用于电动汽车。电池反应为FePO4Li=LiFePO4,电池的正极材料是LiFePO4,负极材料是石墨,含Li导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是()A可加入硫酸以提高电解质的导电性B放电时电池内部Li向负极移动C充电过程中,电池负极材料的质量减少D放电时电池正极反应
6、为FePO4Lie=LiFePO4解析:选D。根据题目信息可知,该电池的电解质为含Li导电固体,而且Li为活泼金属,能与硫酸反应,所以不能加入硫酸,A错误;放电时电池内部阳离子向正极移动,所以Li向正极移动,B错误;负极材料是石墨,充电时发生反应Lie=Li,负极材料质量增加,C错误;根据电池反应,Fe元素化合价降低,所以正极反应为FePO4Lie=LiFePO4,D正确。7锌溴液流电池用溴化锌溶液作电解液,并在电池间不断循环。下列有关说法正确的是()A充电时Zn2通过阳离子交换膜由左侧流向右侧B放电时每转移2 mol电子,负极增重130 gC充电时阴极的电极反应式为Br22e=2BrD若将电
7、解液改为氯化锌溶液,放电效果更好、更安全解析:选A。根据装置示意图可判断,右侧是负极区,故充电时Zn2通过阳离子交换膜由左侧流向右侧,A项正确;放电时负极溶解,质量减少,B项错误;充电时阴极发生还原反应,电极反应式为Zn22e=Zn,C项错误;若将电解液改为氯化锌溶液,电解产生Cl2,会污染环境,D项错误。8高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH下列叙述正确的是()A放电时Zn是正极B放电时负极反应为Zn2e2OH=Zn(OH)2C充电时Fe(OH)3被还原D充电
8、时电解液的碱性增强解析:选B。放电时,Zn失去电子,发生氧化反应,所以Zn作负极,A错误;根据电池总反应可知,放电时负极发生的反应是Zn2e2OH=Zn(OH)2,B正确;充电时,Fe(OH)3中Fe元素的化合价从3价升高到6价(K2FeO4),被氧化,C错误;充电时,消耗OH,则溶液的碱性减弱,D错误。9表面介导电池(SMCS)是一种新型充电电池,可使电动汽车的充电时间仅需几分钟,该电池的电极材料为金属锂和氧化石墨烯。下列有关说法中不正确的是()A放电时,氧化石墨烯作正极B放电时,负极电极反应式为Lie=LiC充电时,该电池是将电能转化为化学能D充电时,电解质溶液中的Li从阴极迁移到阳极解析
9、:选D。放电时相当于原电池,锂是活泼金属,因此放电时锂作负极,氧化石墨烯作正极,A正确;放电时,Li是负极,负极电极反应式为Lie=Li,B正确;充电时相当于电解池,因此充电时,该电池是将电能转化为化学能,C正确;电解池中阳离子向阴极移动,所以充电时,电解质溶液中的Li从阳极迁移到阴极,D错误。10某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示,该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是()A该装置将化学能转化为光能和电能B该装置工作时,H从b极区向a极区迁移C每生成1 mol O2,有44 g CO2被还原Da电极的反应为:3CO2 18H18e=C3H8O5H2O解
10、析:选B。结合装置图为电解装置,模拟“人工树叶”,故为电能转化为化学能,A项错误;b极连接电源的正极,为阳极,在电解池中H为阳离子,向a极(阴极)区移动,B项正确;右侧H2OO2发生的是氧化反应,每生成1 mol O2,转移4 mol电子,3O2H8O,转移18 mol电子,故生成1 mol O2消耗2/3 mol CO2,C项错误;a电极发生的是还原反应:3CO218H18e=C3H8O5H2O,D项错误。11氨气是一种富氢燃料,可以直接用于燃料电池,下图是供氨水式燃料电池工作原理:(1)氨气燃料电池的电解质溶液最好选择 (填“酸性”、“碱性”或“中性”)溶液。(2)空气在进入电池装置前需要
11、通过过滤器除去的气体是 。(3)氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水,该电池的电极总反应式是 ,正极的电极反应式是 。解析:氨气为碱性气体,能与CO2反应,由此可回答(1)(2)问。由信息和所含元素可知无毒气体是氮气,在燃料电池中,燃料为负极,氧气为正极,根据碱性环境可知,正极反应式为O24e2H2O=4OH。答案:(1)碱性(2)CO2(3)4NH33O2=2N26H2O3O212e6H2O=12OH(或O24e2H2O=4OH)12(1)观察如图所示的两个装置,图1装置中铜电极上产生大量的无色气泡,图2装置中铜电极上无气体产生,而铬电极上产生大量的有色气体。根据上述现象
12、试推测金属铬具有的两种重要化学性质为 、 。(2)如图是甲烷燃料电池原理示意图,回答下列问题:电池的负极是 (填“a”或“b”)电极,该极的电极反应式为 。电池工作一段时间后电解质溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”)。解析:(1)由图1可知还原性CrCu,但在稀硝酸中却出现了反常,结合稀硝酸的氧化性,不难推测铬被稀硝酸钝化,导致活性降低。(2)CH4在反应时失去电子,故a电极是电池的负极。由总反应式CH42OH2O2=CO3H2O减去正极反应式O22H2O4e=4OH可得负极反应式。由于电池工作过程中会消耗OH,故一段时间后电解质溶液的pH会减小。答案:(1)金属铬的活泼性比铜强且能
13、和稀硫酸反应生成H2金属铬易被稀硝酸钝化(2)aCH410OH8e=CO7H2O减小13某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应:(用离子方程式表示) 。设计的原电池装置,反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差12 g,导线中通过 mol 电子。(2)其他条件不变,若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液,石墨电极反应式为 ,这是由于NH4Cl溶液显 (填“酸性”、“碱性”或“中性”),用离子方程式表示溶液显此性的原因是 ,用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中,向其中滴加少量新制饱和氯水,写出发生反应的离子方程式 ,然后滴加几滴硫氰化钾溶液,
14、溶液变红,继续滴加过量新制饱和氯水,颜色褪去,同学们对此做了多种假设,某同学的假设是:“溶液中的3价铁被氧化为更高的价态。”如果3价铁被氧化为FeO,试写出该反应的离子方程式 。(3)如图其他条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型,如图所示。一段时间后,在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液,现象是 ,电极反应式为 ;乙装置中石墨(1)为 极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”),乙装置中与铜丝相连石墨电极上发生的反应式为 ,产物常用 检验,反应的离子方程式为 。解析:(1)设导线中通过的电子的物质的量为x,则负极减少28 gmol1x,正极增重32 gmol1x,28x32x12,x0.2 mo
15、l。(2)NH4Cl水解溶液显酸性,正极上H得电子,负极上Fe失电子生成Fe2。Cl2将Fe2氧化为Fe3,Cl2过量时,发生的反应为:2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H。(3)将盐桥改为铜丝和石墨后甲装置成为原电池,乙装置成为电解池。甲中Fe为负极,Cu为正极,正极电极反应式为O22H2O4e=4OH,滴加酚酞后变红色。乙中石墨(1)为阴极,与铜丝相连的电极为阳极,电极反应式为2Cl2e=Cl2,Cl2可用湿润的淀粉KI试纸检验。答案:(1)FeCu2=Fe2Cu0.2(2)2H2e=H2酸性NHH2ONH3H2OH2Fe2Cl2=2Fe32Cl2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H(3)溶液变红O22H2O4e=4OH阴2Cl2e=Cl2湿润淀粉KI试纸Cl22I=2ClI2