1、专题一第2节 化学能与电能的转化（2）1、用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确的是( )A.用铜片连接电源的正极,另一电极用铂片B.用碳棒连接电源的正极,另一电极用铜片C.用氢氧化钠溶液吸收阴极产物D.用带火星的木条检验阳极产物2、四种金属片两两相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大到小的顺序是( )A. B. C. D.3、下列关于实验现象的描述不正确的是( )A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面产生气泡B.用锌片作负极,铜片作正极,锌片和铜片用导线相连插入CuSO4溶液中
2、,铜片质量增加C.把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面生成一层铁D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,放出气泡的速率加快4、用石墨电极电解溶液(如下图所示)。下列分析正确的是( )A.a端是直流电源的负极B.通电使发生电离C.阳极上发生的反应:D.通电一段时间后,在阴极附近观察到黄绿色气体5、某原电池装置如图所示,阳离子交换膜电池总反应为。下列说法正确的是( )A.正极反应为B.放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C.若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变D.当电路中转移0.01mol 时,交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子6、2013年3月我国科学家报道了如
3、图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是( )A.a为电池的正极B.电池充电反应为C.放电时,a极锂的化合价发生变化D.放电时,溶液中从b向a迁移7、微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是( )A.正极反应中有生成B.微生物促进了反应中电子的转移C.质子通过交换膜从负极区移向正极区D.电池总反应为8、已知:锂离子电池的总反应为:锂硫电池的总反应为:有关上述两种电池说法正确的是( )A.锂离子电池放电时,向负极迁移B.锂硫电池充电时,锂电极上发生还原反应C.理论上两种电池的比能量相同D.如图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
4、9、铅蓄电池的工作原理为PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。下列判断不正确的是( )AK闭合时，d极的电极反应式：PbSO42H2O2e=PbO24HB当电路中转移0.2mol电子时，中消耗的H2SO4为 0.2molCK闭合时，中向c极迁移DK闭合一段时间后，可单独作为原电池，d极为正极10、结合下图判断下列叙述正确的是( )A.和中正极均被保护B.和中Cl-均向Fe电极移动C.和中负极反应均是Fe-2e-Fe2+D.和中正极反应均是O2+4e-+2H2O4OH-11、某兴趣小组同学利用氧化还原反应:2KMnO4+10FeSO4+8H2SO42MnSO4+5Fe2(SO4)3+K
5、2SO4+8H2O设计如下原电池,盐桥中装有饱和K2SO4溶液,下列说法正确的是( )A.b电极上发生还原反应B.外电路电子的流向是从a到bC.电池工作时,盐桥中的移向甲烧杯D.a电极上发生的反应为: 12、电化学气敏传感器可用于检测环境中NH3的含量,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )A.O2在电极b上发生还原反应B.溶液中OH-向电极a移动C.反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4:5D.负极的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-N2+6H2O13、下列关于如图所示各装置的叙述正确的是( )A.装置是原电池,总反应是Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+B.装置中,铁作正极,正
6、极反应式为Fe3+e-=Fe2+C.装置通电一段时间后,石墨电极附近红褐色加深D.若用装置精炼铜,则d极为粗铜,c极为纯铜,电解质溶液为CuSO4溶液14、锌锰干电池在放电时,总反应方程式可以表示为Zn(s)+2MnO2(s)+ (aq)Zn2+(aq)+Mn2O3(s)+2NH3(g)+H2O(l),在如图所示装置中,电池放电时,正极(碳棒)上发生反应的物质是( )A.ZnB.碳C.MnO2和D.Zn2+和NH315、如图所示,烧杯内盛有浓硝酸,在烧杯中放入用铜线相连的铁、铅两个电极,甲、乙两同学在确定电池的正、负极时发生了争执,甲认为Fe比Pb活泼,Fe应为负极;乙认为Fe在浓硝酸中钝化,
7、Pb应为负极。（1） 丙同学认为将浓硝酸换成另一种溶液,根据电流计指针偏转的情况可判断甲与乙谁的观点对。则换成的另一种溶液可以是_,若指针偏转方向与浓硝酸作电解液时的偏转方向_(填“相同”或“不相同”),则证明甲同学的观点对。 （2）若在Fe、Pb足量的情况下,观察到后来电流计指针反方向偏转,该现象支持_(填“甲”或“乙”)同学的观点,电流计指针反方向偏转的原因是_. 16、高铁电池是一种新型可充电电池,与普通电池相比,该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应式为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。请回答下列问题:（1）.高铁电池的负极材料
8、是_,放电时负极反应式为_。（2）放电时,正极发生_(填氧化或还原)反应;正极反应式为_。放电时,_(填正或负)极附近溶液的碱性增强。（3）充电时,阳极反应式为_,阳极附近溶液的碱性_(填增强减弱或不变)。17、CO与H2反应可制备CH3OH,由CH3OH和O2构成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下。电池总反应为2CH3OH+3O22CO2+4H2O,则c电极是_(填正极或负极),c电极的电极反应式为_。若外电路中转移2mol电子,则上述燃料电池所消耗的O2在标准状况下的体积为_L。18、全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置,其原理如下图所示:（
9、1）当左槽溶液颜色逐渐由黄变蓝,其电极反应式为_。（2）充电过程中,右槽溶液颜色逐渐由_色变为_色。（3）放电过程中氢离子的作用是_和_;充电时若转移的电子数为个,左槽溶液中的变化量为_。 答案以及解析1答案及解析：答案：B解析：在阴极上析出,阳极材料必须用惰性电极。 2答案及解析：答案：B解析：金属活动性具体判断如下:相连时,可判断大于;相连时,可判断大于;相连时,可判断大于;相连时,可判断大于;综上所述金属活动性由大到小的顺序是。 3答案及解析：答案：C解析： A项中形成了原电池,铜片为正极,电极反应为2H+2e-=H2,铜片表面产生气泡;B项中正极上发生反应Cu2+2e-=Cu,则在铜片
10、上析出铜使其质量增加;C项中发生的反应是Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+,不会析出单质铁;D项中发生反应Zn+Cu2+=Zn2+Cu,置换出的Cu与剩余的Zn接触,在盐酸中构成了原电池,故放出H2的速率加快。 4答案及解析：答案：A解析：根据溶液中阴、阳离子的移动方向,移向a极,所以a为阴极,接电源负极;通电使发生电解,B错;阳极反应为,所以通电一段时间后在阳极附近观察到黄绿色气体,C、D错误。 5答案及解析：答案：D解析：原电池的正极发生得电子的还原反应:,负极发生失电子的氧化反应:,阳离子交换膜右侧无白色沉淀生成,若用NaCl溶液代替盐酸,电池总反应不会改变;当电路中转移0.01mol
11、电子时,负极消耗0.01mol ,右侧正极生成0.01mol ,左侧溶液中应有0.01mol 移向右侧,约减少0.02mol离子。 6答案及解析：答案：C解析： 7答案及解析：答案：A解析：中C的平均化合价为0价,二氧化碳中C的化合价为+4价,所以生成二氧化碳的反应为氧化反应,故在负极生成,A选项错误;在微生物的作用下,该装置为原电池装置,反应速率加快,所以微生物促进了反应的发生,B项正确;质子交换膜只允许质子(即)通过,原电池中阳离子向正极移动,C项正确;电池的总反应实质是的氧化反应,D项正确。 8答案及解析：答案：B解析：锂离子电池放电时(阳离子)向正极迁移,A项错误;锂硫电池放电时负极反
12、应为锂失去电子变为锂离子,发生氧化反应,则充电时,锂电极上发生还原反应,B项正确;比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小,二者的比能量不同,C项错误;题中装置不能表示用锂离子电池给锂硫电池充电,锂电极和硫电极互换位置后可以表示用锂硫电池给锂离子电池充电,D项错误。 9答案及解析：答案：C解析：根据图中有关信息,当闭合时,是原电池, 是正极, 是负极。为电解池, 是阴极, 是阳极,则极是硫酸铅被氧化,电极反应式为=,选项A正确;根据铅蓄电池的工作原理,当电路中转移0.2电子时,中消耗的为0.2,选项B正确, 闭合时,中向阳极(电极)迁移,选项C错; 闭合一段时间后(相当于铅蓄电
13、池充电),可单独作为原电池,析出的附着在极上作正极,选项D正确。 10答案及解析：答案：A解析： 两个原电池中正极金属Fe(中)、Cu(中)不参与反应,因此不会被腐蚀,A项正确.中锌作负极,则氯离子向锌电极移动,中铁作负极,则氯离子向铁电极移动,B项错误.中负极反应式为Zn-2e-=Zn2+,C项错误.中正极反应式为2H+2e-=H2,D项错误. 11答案及解析：答案：D解析：根据反应方程式可判断出b极上的FeSO4发生氧化反应,为负极,A项错误;由上述分析可知,a为正极,电子由负极流向正极,即从b流向a,B项错误;原电池中阴离子向负极移动,则盐桥中的移向乙烧杯中,C项错误;甲烧杯中发生还原反
14、应,电极反应为,D项正确。 12答案及解析：答案：C解析：构成的原电池中,通入氧气的电极是正极,发生还原反应,A项正确;电池放电过程中,溶液中的阴离子移向负极(a极),B项正确;1mol NH3反应生成N2转移3mol电子,1mol O2反应转移4mol电子,根据电子守恒可知,消耗的NH3与O2的物质的量之比为4:3,C项错误;负极的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-N2+6H2O,D项正确。 13答案及解析：答案：C解析： 装置中,Fe为负极,总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,A、B项错误;装置中石墨电极为阴极,Fe(OH)3胶粒带正电荷,移向阴极,阴极附近颜色加深,C项正确;装置中
15、,c极为阳极,则c极为粗铜,d极为阴极,则d极为纯铜,D项错误。 14答案及解析：答案：C解析：Zn在负极上被氧化得到Zn2+;MnO2在正极上被还原,和反应得到Mn2O3、NH3和H2O。 15答案及解析：答案：1.稀硫酸或稀盐酸; 相同; 2.乙; 开始时,Pb作负极失电子,电子经导线流向Fe极;随着反应的进行,浓硝酸变成稀硝酸,Fe作负极失电子,电子经导线流向Pb极解析：已知对比实验中原电池的正、负极,将对比实验中电流计指针的偏转方向与图示原电池中电流计指针的偏转方向对照,来确定图示原电池的正、负极.若证明甲同学的观点正确,则需将浓硝酸换成能与铁和铅都反应的酸溶液,但不能使铁发生钝化,因
16、此该酸溶液可以是稀硫酸或稀盐酸. 16答案及解析：答案：1.Zn; Zn+2OH-2e-Zn(OH)22.还原; ; 正3. ; 减弱解析：放电时,电池的负极上发生氧化反应,负极反应式为Zn+2OH-2e-Zn(OH)2,正极上发生还原反应,正极反应式为+3e-+4H2OFe(OH)3+5OH-,则正极附近生成了OH-,溶液的碱性增强。充电时,阳极的电极反应式为Fe(OH)3+5OH-3e-+4H2O,该过程消耗了OH-,导致阳极附近溶液的碱性减弱。 17答案及解析：答案：负极; CH3OH-6e-+H2OCO2+6H+; 11.2解析：根据图中的电子流向知c是负极,此极上甲醇发生氧化反应:CH3OH-6e-+H2OCO2+6H+,电路中转移2mol电子时消耗氧气0.5mol,即标况下消耗O2体积为11.2L。 18答案及解析：答案：1.2.绿; 紫; 3.参与正极反应; 通过交换膜定向移动使电流通过溶液; 0.5mol解析：1.由黄色变蓝,V的化合价由+5变为+4,故电极反应式为,发生还原反应。2.充电时右槽接电源的负极,即为阴极,发生还原反应,即颜色由绿色变为紫色;3.放电过程中参与正极反应,通过中间的交换膜定向移动参与导电;充电过程转移电子数为个,即0.50mol,则根据电极反应可知的变化量为0.5mol。
