2021版化学名师讲练大一轮复习鲁科新高考地区专用版题组训练过关：第6章 考点1 6-2　原电池　化学电源

2021版化学名师讲练大一轮复习鲁科新高考地区专用版题组训练过关：第6章 考点1 6-2　原电池　化学电源

温馨提示：‎ ‎ 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。‎ 题组训练过关 原电池的工作原理 ‎1.(双选)下列有关 2个电化学装置的叙述正确的是 (　　)‎ A.图Ⅰ,由于盐桥中的K+移向CuSO4溶液,一段时间后使溶液中的正电荷数量增加 B.图Ⅰ,在不改变总反应的前提下,可用Na2SO4替换ZnSO4,用石墨替换 Cu棒 C.图Ⅱ,通电后H+和Na+先从阳极区移动到阴极,然后阴极才发生反应2H++2e-H2↑‎ D.图Ⅱ,通电后,由于 OH- 向阳极迁移,导致阳极附近 pH 降低 ‎【解析】选B、D。A选项,图Ⅰ是原电池,Zn为负极,Cu为正极,盐桥中的K+移向右侧,但溶液中的Cu2+在Cu电极上不断得到电子变为Cu,溶液中的正电荷数量不会增加,故A错误;B选项,图Ⅰ发生的电极反应式,负极:Zn-2e-Zn2+,正极:Cu2++2e-Cu,用Na2SO4替换ZnSO4,用石墨替换Cu棒,总反应不改变,故B正确;C选项,图Ⅱ是电解池,由于溶液中氢离子来源于水的电离,氢离子浓度很小,所以通电后Na+‎ 先从阳极区移动到阴极,阴极周围的水电离出氢离子在阴极放电,故C错误;D选项,图Ⅱ,通电后,阳极是氯离子放电,生成氯气,氯离子放电结束后在阳极处水电离出的氢氧根离子放电,导致阳极附近pH降低,故D正确,综上所述,答案为BD。‎ ‎2.(新题预测)新装修的房屋会释放出有毒的甲醛气体,这是典型的装修杀手,影响着人们的健康。银-Ferrozine法检测甲醛(HCHO)的原理如下(在原电池中完成氧化银与甲醛的反应):‎ 下列有关说法正确的是 (　　)‎ A.其他条件相同,甲醛浓度越小,所得有色配合物溶液的吸光度越大 B.电池正极的电极反应式为Ag2O+2H++2e-2Ag+H2O C‎.30 g HCHO被氧化时,理论上电路中通过2 mol 电子 D.理论上,消耗HCHO和消耗Fe3+的物质的量之比为4∶1‎ ‎【解析】选B。首先注意HCHO中C为0价。该检测过程涉及的化学反应为2Ag2O+HCHO4Ag+CO2+H2O,Ag+Fe3+Ag++Fe2+,Fe2+与Ferrozine形成有色配合物。吸光度与有色物质的浓度成正比,根据反应式可推出吸光度与甲醛的浓度成正比,A项错误;负极的电极反应式为HCHO-4e-+H2OCO2+4H+,正极的电极反应式为2Ag2O+4e-+4H+4Ag+2H2O,B项正确;n(HCHO)==1 mol,负极消耗 ‎1 mol HCHO,理论上电路中通过4 mol 电子,C项错误;HCHO4Ag4Fe2+,1 mol HCHO完全反应,理论上能生成4 mol Ag,消耗4 mol Fe3+,D项错误。‎ ‎【加固训练】‎ ‎　　锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,‎ 下列有关叙述正确的是 (　　)‎ A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后,甲池的c(S)减小 C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加 D.阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡 ‎【解析】选C。A项,由锌的活泼性大于铜,可知铜电极为正极,在正极上Cu2+得电子发生还原反应生成Cu,错误;B项,由于阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,故甲池的c(S)不变,错误;C项,在乙池中Cu2++2e-Cu,同时甲池中的Zn2+通过阳离子交换膜进入乙池中,由于M(Zn2+)>M(Cu2+),故乙池溶液的总质量增加,正确;D项,‎ 阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,电解过程中Zn2+通过阳离子交换膜移向正极保持溶液中电荷平衡,阴离子是不能通过交换膜的,错误。‎ ‎1.构建原电池思维模型 ‎2.原电池中正、负极判断的5种方法 判断原电池的正、负极需抓住闭合回路和氧化还原反应进行分析,如图:‎ 注意:原电池的正负极与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关,不要形成思维定式——活泼金属一定是负极。如Al、Mg和NaOH溶液构成的原电池中,Al为负极,Mg为正极。 ‎ 原电池原理的应用 ‎3.一定量的稀盐酸跟过量锌粉反应时,为了加快反应速率又不影响生成H2的总量,可采取的措施是 (　　)‎ A.加入少量稀NaOH溶液 B.加入少量CH3COONa固体 C.加入少量NH4HSO4固体 D.加入少量CuSO4溶液 ‎【解析】选D。A中加入NaOH溶液,消耗盐酸,H2的生成量会减少,错误;B中加入CH3COONa固体,在溶液中CH3COO-会结合H+生成醋酸,减慢反应速率,错误;C中加入NH4HSO4固体,增加了H+的量,生成的H2会增多,错误;D中加入少量CuSO4溶液,Zn置换出少量Cu附着在锌表面,形成原电池可以加快反应速率,并且不影响H2的生成量,正确。‎ ‎4.有A、B、C、D四种金属,做如下实验:①将A与B用导线连接起来,浸入电解质溶液中,B不易腐蚀;②将A、D分别投入等物质的量浓度的盐酸中,D比A反应剧烈;③将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化,如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是 (　　)‎ A.A>B>C>D　　　　　　　B.C>D>A>B C.D>A>B>C D.A>B>D>C ‎【解析】选C。①A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,说明金属活动性:A>B;②A、D与等物质的量浓度的盐酸反应,D比A反应剧烈,说明金属活泼性:D>A;③根据置换反应规律,Cu不能置换出B,说明金属活泼性:B>Cu;Cu能置换出C,说明金属活动性:Cu>C。则四种金属活动性的排列顺序是D>A>B>C。‎ ‎5.X、Y、Z均是中学化学中常见的物质,某同学用X、Y两种单质及Z的溶液进行实验,部分实验内容如下表所示:‎ 步骤 现象 X表面产生大量无色气泡 X表面只能产生少量气泡,然后就无明显变化 X、Y接触后,X表面持续产生气泡 ‎(1)Ⅰ中反应物与生成物总能量的大小E(反应物)________E(生成物)(填“ >”“< ”或“=”),仅由Ⅰ、Ⅱ中的信息可知,Z可能是__ __________________。 ‎ ‎(2)若X是铝,在温度不变时向Ⅰ中分别加入(适量)等物质的量的NaCl、KCl、CsCl后,产生无色气泡的速率明显加快,导致这种变化最可能的原因是__________ ‎ ‎_______________________。 ‎ ‎(3)若X是铝,Ⅱ中反应产生的气泡有特殊颜色,则发生反应的离子方程式为______________;单质Y不可能是 ___________________________(填字母)。 ‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.铅 B.石墨 C.镁 D.银 ‎(4)若Ⅲ溶液最终变成蓝色,写出负极上电极反应式 ___________________; ‎ 变化过程中,参与正极上放电的离子是_______________________________。 ‎ ‎【解析】(1)Ⅰ进行的是自发的氧化还原反应,为放热反应,所以反应物总能量高于生成物总能量;由Ⅰ、Ⅱ可知,X在常温下被Z的浓溶液钝化,故Z可能是硫酸或硝酸;‎ ‎(2)由于加入(适量)等物质的量的NaCl、KCl、CsCl后反应速率明显加快,因三种盐均含有Cl-,而Cl-不可能与Al反应,故只能是Cl-起催化作用;‎ ‎(3)有色气体为NO2,Z是硝酸,铝被浓硝酸氧化后生成致密的Al2O3,故反应的离子方程式为2Al+6H++6NAl2O3+6NO2↑+3H2O;由Ⅲ知,X、Y与浓硝酸构成原电池且Y是负极,故Y的单质在常温下应该与浓硝酸发生反应,铅、镁、银都能与浓硝酸反应,石墨与浓硝酸一般条件下不反应,答案选B;‎ ‎(4)Ⅲ溶液最终变成蓝色,则说明生成铜离子,即铜是负极,发生失电子的氧化反应,其电极反应式为Cu-2e-Cu2+;N与H+在正极得电子生成NO2和H2O。‎ 答案:(1)>　硝酸或硫酸 ‎(2)Cl-对铝与H+之间的反应有催化作用 ‎(3)2Al+6H++6NAl2O3+6NO2↑+3H2O　B ‎(4)Cu-2e-Cu2+　N ‎【归纳提升】原电池设计类试题的解题思路 ‎(1)利用氧化还原反应知识判断题给总反应中的氧化反应、还原反应。‎ ‎(2)选择合适的电极材料和电解质溶液。‎ ‎(3)画出原电池装置图。画图时应注意:电极材料、电解质溶液、简易装置图和带有盐桥的装置图的区别等。‎ 聚焦“盐桥”原电池 ‎6.(2020·桂林模拟)如图所示原电池的盐桥中装有饱和K2SO4溶液,电池工作一段时间后,甲烧杯中溶液颜色不断变浅。下列叙述中正确的是 (　　)‎ A.b极是电池的正极 B.甲烧杯中K+经盐桥流向乙烧杯 C.甲烧杯中溶液的pH逐渐减小 D.电池的总反应离子方程式为Mn+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2O ‎【解析】选D。由Mn元素的化合价降低,得到电子,Fe元素的化合价升高,失去电子,则b为负极,a为正极,所以总的电极反应为2KMnO4+10FeSO4+8H2SO42MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O,结合原电池中负极发生氧化反应,电流从正极流向负极,阴离子向负极移动。由于Fe2+在b电极失去电子,发生氧化反应,所以b极是电池的负极,A错误; K+向正极移动,所以乙烧杯中K+经盐桥流向甲烧杯,B错误;甲烧杯中(a电极)Mn获得电子,发生还原反应,锰元素的化合价降低,‎ 电极反应为Mn+8H++5e-Mn2++4H2O,所以甲烧杯中溶液的pH逐渐增大,C错误;由总的电极反应可知:2KMnO4+10FeSO4+8H2SO42MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O,反应的离子方程式为Mn+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2O,D正确。‎ ‎【加固训练】‎ ‎　　某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性:Cr2>Fe3+,设计了盐桥式的原电池,如图所示。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2Cr3++7H2O-6e-Cr2+14H+‎ C.外电路的电流方向为从b到a D.电池工作时,盐桥中的S移向乙烧杯 ‎【解析】选C。A项,甲烧杯中发生的反应为Fe2+-e-Fe3+,为氧化反应,错误;B项,乙烧杯中发生还原反应,得到电子,错误;C项,a极为负极,b极为正极,外电路的电流由b→a,正确;D项,S向负极移动,即移向甲烧杯,错误。‎ ‎ ‎ 关闭Word文档返回原板块