全国通用2021高考化学一轮复习第六章化学反应与能量变化微考点48原电池原理及基于“桥和膜”的双液原电池练习含解析

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全国通用2021高考化学一轮复习第六章化学反应与能量变化微考点48原电池原理及基于“桥和膜”的双液原电池练习含解析

微考点48 原电池原理及基于“桥和膜”的双液原电池 ‎1.一种光化学电池的结构如图所示,电池总反应式为AgCl(s)+Cu+(aq)===Ag(s)+Cu2+(aq)+Cl-(aq),下列关于该电池在工作时的说法中正确的是(  )‎ A.生成108g银,转移电子个数为2NA B.Cu+在负极发生氧化反应 C.Ag电极活泼,Ag失电子发生氧化反应 D.Cl-由负极迁移到正极 ‎2.(2019·深圳调研)如图是一种正投入生产的大型蓄电系统,放电前,被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3,放电后分别变为Na2S4和NaBr。下列叙述正确的是(  )‎ A.放电时,负极反应为3NaBr-2e-===NaBr3+2Na+‎ B.充电时,阳极反应为2Na2S2-2e-===Na2S4+2Na+‎ C.放电时,Na+经过离子交换膜,由b池移向a池 D.用该电池电解饱和食盐水,产生2.24LH2时,b池生成17.40gNa2S4‎ ‎3.Zn—ZnSO4—PbSO4—Pb电池装置如图,下列说法错误的是(  )‎ 4‎ A.SO从右向左迁移 B.电池的正极反应为Pb2++2e-===Pb C.左边ZnSO4浓度增大,右边ZnSO4浓度不变 D.若有6.5g锌溶解,有0.1molSO通过离子交换膜 ‎4.(2020·杭州质检)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统,利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。下列关于该电池叙述错误的是(  )‎ A.电池工作时,整个过程是将太阳能转化为电能 B.铜电极为正极,电极反应式为CO2+8e-+8H+===CH4+2H2O C.电池内部H+透过质子交换膜从左向右移动 D.为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量硝酸溶液 ‎5.(2019·咸阳质检)利用如图所示电池装置可以将温室气体CO2转化为可燃气体CO,其中含有的固体电解质能传导质子(H+)。下列说法正确的是(  )‎ A.该过程中有两种形式的能量转化 B.a电极表面的反应为4OH--4e-===2H2O+O2↑‎ C.该装置工作时,H+从b电极区向a电极区移动 D.该装置中每生成2molCO,同时生成1molO2‎ 4‎ ‎6.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12g,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_________________________________‎ ‎________________________________________________________________________,‎ 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,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)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3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH 放电时正极附近溶液的碱性________(填“增强”“减小”或“不变”);放电时每转移3mol电子,有________molK2FeO4被________(填“氧化”或“还原”)。‎ ‎‎ 4‎ 答案精析 ‎1.B ‎2.C [结合图像和题给信息分析,放电时,负极反应为2Na2S2-2e-===Na2S4+2Na+,正极反应为NaBr3+2Na++2e-===3NaBr,A项错误;充电时,阳极反应和放电时原电池的正极反应互为逆过程,即充电时的阳极反应为3NaBr-2e-===NaBr3+2Na+,B项错误;放电时,原电池中阳离子移向正极,故Na+经过离子交换膜由b池移向a池,C项正确;用该电池电解饱和食盐水,整个过程得、失电子数目相等,但未指明是否在标准状况下,无法根据生成氢气的体积计算转移的电子数,D项错误。]‎ ‎3.B ‎4.D [A项,根据图示可知,该装置将太阳能转化为电能,正确;B项,根据电子流向知,Cu是正极,正极上CO2得电子和H+反应生成甲烷,电极反应式为CO2+8e-+8H+===CH4+2H2O,正确;C项,放电时,电解质溶液中阳离子向正极移动,所以装置中的H+由左向右移动,正确;D项,由于硝酸易挥发,生成的甲烷中会混有HNO3气体,而且铜电极会溶于硝酸,应加入硫酸,错误。]‎ ‎5.D ‎6.(1)Fe+Cu2+===Fe2++Cu 0.2‎ ‎(2)2H++2e-===H2↑ 酸性 NH+H2ONH3·H2O+H+‎ ‎2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-‎ ‎2Fe3++3Cl2+8H2O===2FeO+6Cl-+16H+‎ ‎(3)增强 1 还原 解析 (1)负极反应:Fe-2e-===Fe2+,正极反应:Cu2++2e-===Cu,则原电池反应为Fe+Cu2+===Fe2++Cu。设导线中通过电子的物质的量为x mol,则负极减少28 g·mol-1·x mol,正极增加32 g·mol-1·x mol,28x+32x=12,解得x=0.2。‎ ‎(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2Fe3++3Cl2+8H2O===2FeO+6Cl-+16H+。‎ ‎(3)放电时,锌作负极,高铁酸钾在正极反应,生成OH-,溶液的碱性增强,铁元素的化合价从+6价变化到+3价,所以当转移3 mol电子时,有1 mol高铁酸钾被还原。‎ 4‎ 4‎
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