高考化学原电池专项练习题及答案.docx

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高考化学原电池专项练习题及答案

  2017高考化学原电池专项练习题

  1.下列有关原电池的叙述中,错误的是()

  A.原电池是将化学能转化为电能的装置

  B.用导线连接的两种不同金属同时插入液体中,能形成原电池

  C.在原电池中,电子流出的一极是负极,发生氧化反应

  D.在原电池放电时,电解质溶液中的阳离子向正极移动

  2.将0.1L含有0.02molCuSO4和0.01molNaCl的水溶液用惰性电极电解。

电解一段时间后,一电极上得到0.01molCu,另一电极析出的气体

  A.只有Cl2B.既有Cl2又有O2C.只有O2D.只有H2

  3.

  A.Zn是负极B.Cu是正极

  C.负极上发生氧化反应D.正极上发生氧化反应

  4.肼(N2H4)—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。

下列说法中,不正确的是

  A.该电池放电时,通入肼的一极为负极

  B.电池每释放1molN2转移的电子数为4NA

  C.通入空气的一极的电极反应式是:

O2+2H2O+4e-=4OH-

  D.电池工作一段时间后,电解质溶液的pH将不变

  5.下列叙述正确的是

  A.K与N连接时,X为硫酸,一段时间后溶液的pH增大

  B.K与N连接时,X为氯化钠,石墨电极反应:

2H++2e—=H2↑

  C.K与M连接时,X为硫酸,一段时间后溶液的pH增大

  D.K与M连接时,X为氯化钠,石墨电极反应:

4OH—-4e—=2H2O+O2↑

  6.某小组为研究电化学原理,设计如右图装置。

下列叙述正确的是()

  A、a和b用导线连接时,铁片上会有金属铜析出

  B、a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:

Cu2+—2e―=Cu

  C、无论a和b是否连接,铁片均会溶解

  D、无论a和b是否连接,铁片上发生的反应都是:

Fe—3e―=Fe3+

  7.如图所示,a、b是两根石墨棒。

下列叙述正确的是

  A.a是正极,发生还原反应

  B.b是阳极,发生氧化反应

  C.稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变

  D.往滤纸上滴加酚酞试液,a极附近颜色变红

  2013年12月31日夜,上海外滩运用LED产品进行了精彩纷呈的跨年灯光秀。

下图是一种氢氧燃料电池驱动LED发光的装置。

下列有关叙述正确的是

  A.a处通入氧气

  B.b处为电池正极,发生了还原反应

  C.该装置中只涉及两种形式的能量转化

  D.P型半导体连接的是电池负极

  普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生Ca(OH)2,溶液呈碱性。

根据这一特点科学家发明了电动势(E)法测水泥初凝时间,此法的原理如图所示,反应的总方程式为:

2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag。

下列有关说法不正确的是

  A.工业上制备普通水泥的主要原料是黏土和石灰石

  B.测量原理装置图中,Ag2O/Ag极发生氧化反应

  C.负极的电极反应式为:

2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O

  D.在水泥固化过程中,由于自由水分子的减少,溶液中各离子浓度的变化导致电动势变化

  10.下列关于化学电源的说法正确的是

  A.普通干电池放电之后还能再充电B.充电电池在放电和充电时都是将化学能转化为电能

  C.充电电池可以无限制地反复放电、充电D.氢氧燃料电池是一种环境友好电池

  声器发出声音的电池,装置如右图所示。

下列

  说法正确的是()

  A.电流方向为:

  铝质易拉罐→导线→扬声器→导线→炭棒

  B.铝质易拉罐将逐渐被腐蚀

  C.电池总反应为:

4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)2

  D.炭棒上发生的主要反应为:

2H++2e-=H2↑

  12.图为氢氧燃料电池原理示意图,下列叙述不正确的是

  A.a电极是负极

  B.b电极上发生氧化反应

  C.该电池工作时化学能转化为电能

  D.该电池的总反应为2H2+O2=2H2O

  为将反应2Al+6H+=2Al3++3H2↑的化学能转化为电能,下列装置能达到目的的是(铝条均已除去了氧化膜)()。

  14.下列有关判断正确的是

  A.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极反应式为:

Cu-2e-=Cu2+

  B.由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应式为:

Al-3e-+3OH-=Al(OH)3

  C.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其负极反应式为:

Cu-2e-=Cu2+

  D.用原电池和电解池装置都能实现2HCl+CuCuCl2+H2↑反应

  16.镁电池毒性低、污染小,电压高而平稳,它逐渐成为人们研制绿色电池的关注焦点。

其中一种镁电池的反应原理为:

,下列说法不正确的是()

  A.放电时,正极反应式:

Mo3S4+2xe-=Mo3S42x-

  B.放电时,Mo3S4发生氧化反应

  C.充电时,Mg2+向阴极迁移

  D.充电时,阴极反应式:

xMg2++2xe-=xMg

  17.由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验,已知用C与B相连作电极放入硫酸铜溶液中B溶解。

根据实验现象填表:

  现象金属A断溶解C的质量增加A上有气体产生正极反应式四种金属活动性有强到弱的顺序:

  18.现有如下两个反应:

(A)NaOH+HCl=NaCl+H2O

  (B)2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2

  

(1)根据两反应本质,判断能否设计成原电池(填“能”或“不能”)(A)(B)。

  

(2)如果(A或B)不能,说明其原因。

  (3)如果(A或B)可以,则写出正、负极材料及其电极反应式,电解质溶液

  负极:

;。

  正极:

;。

  电解质溶液:

  某高二化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:

  

(1)实验①、⑤中Al电极的作用是否相同(填“是”或“否”);

  

(2)请在方框内画出实验③的原电池装置图,标出正、负极。

  (3)实验②中电流计指针偏向电极(填“Al”或“Cu”),Cu电极反应式为;

  (4)实验④中铝为极(填“正”或“负”),其电极反应式为。

  (8分)对下图中电极加以必要的连接并填空:

  

(1)在A图中,使铜片上冒气泡。

请加以必要连接,则连接后的装置叫________。

电极反应式:

  锌板:

_______________________________________________________________;

  铜板:

______________________________________________________________。

  

(2)在B图中,使a极析出铜,则b极析出________。

加以必要的连接后,该装置叫________。

电极反应式,a极:

________;b极:

________。

经过一段时间后,停止反应并搅匀溶液,溶液的pH________(填“升高”、“降低”或“不变”)。

  (3)将A、B图中Cu板与a极、Zn板与b极用导线连接,则连接后的A装置叫________,B装置叫________。

Zn板为________极,a极为________极。

A图发生的总反应的化学方程式为__________________,B图发生的总反应的离子方程式为

  ________________________________________________________________________。

  21.X、Y、Z、U、V是元素周期表前四周期中的五种常见元素,其相关信息如下表:

  元素相关信息X地壳中含量最多的金属,其氧化物可用作耐火材料Y单质在常温常压下为黄绿色气体Z常温常压下,单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积U常温下单质遇浓硫酸钝化,其一种核素的质量数为56,中子数为30V属短周期元素,原子的最外层电子数是内层电子数的2/5

  请回答下列问题:

  

(1)元素X位于周期表中第周期第族,其离子结构示意图为。

  

(2)上述元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是(写化学式),非金属气态氢化物还原性最强的是(写化学式)。

  (3)在碱性条件下,Y的单质可与UO2-反应制备一种可用于净水的盐UO42-,该反应的离子方程式是。

  (4)我国首创的海洋电池被大规模用于海洋灯塔。

该电池是以X板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,电池总反应为:

4X+3O2+6H2O=4X(OH)3。

该电池正极反应为。

  (5)已知25时,Ksp[U(OH)3]=2.63×10-39,则该温度下反应U(OH)3+3H+U3++3H2O的平衡常数K=。

  22.A、B、C、D、E、F六种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素。

它们之间的关系如下:

  Ⅰ.原子半径:

A

  Ⅱ.原子的最外层电子数:

A=DC=EA+B=C

  Ⅲ.原子的核外电子层数:

B=C=2A

  Ⅳ.B元素的主要化合价:

最高正价+最低负价=2

  请回答:

  

(1)甲为由A、B两种元素组成的常见气体,写出其电子式;

  

(2)写出某黑色含F的磁性氧化物与E最高价氧化物对应水化物的稀溶液反应的离子方程式:

装置1经过一段时间向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液,可观察到碳棒附近的溶液变红,该电极反应为。

单质F发生(填电化学腐蚀类型)

  (3)向A、B、C三种元素组成的某盐稀溶液中滴加AgNO3溶液生成白色沉淀,该反应的化学方程式为,已知该盐溶液常温下呈酸性,则0.1mol/L该盐溶液中离子浓度的大小顺序为。

  (4)上述元素中的五种元素可形成一种常见复盐,经检测该复盐中三种离子的个数比为2:

1:

2。

则该复

  盐的化学式为。

为检验该复盐中的某种有色离子存在,请写出实验的操作步骤和现象。

  2017高考化学原电池专项练习题参考答案

  1.B

  B错,形成原子电池的条件为:

1、要有活动不同的两个电极;2、要有电解质溶液;3、要形成闭合回路;4、能自发进行氧化还原反应;

  2.B

  解决本题学生应熟记电解时阴阳极离子放电顺序,并理解电解就是氧化还原反应,抓住氧化还原反应实质就是电子转移,其特征是:

电子得失相等。

  阴极反应:

Cu2++2e-=Cu

  生成0.01molCu转移电子共:

0.01×2=0.02mol

  阳极反应:

若只有2Cl--2e-=Cl2↑则转移电子只有:

0.01mol

  对应得氯气为:

0.01÷2=0.005mol

  因此:

阳极反应还有:

4OH--4e-=2H2O+O2↑并且此反应中转移电子为:

0.01mol

  对应得氧气为:

0.01÷4=0.0025mol

  3.

  4.D

  原电池中负极失去电子,所以肼在负极通入,A正确。

肼中氮元素的化合价是-2价,氧化产物是氮气,所以每释放1molN2转移的电子数为4NA,B正确。

氧气在正极通入,C正确。

由于总反应式为N2H4+O2=N2+2H2O,所以氢氧化钾的浓度会降低,pH减小,D不正确。

答案选D。

  5.

  试题分析:

AK与N连接时为原电池硫酸与,溶液的pH增大正确B中,K与N连接时为原电池,X为氯化钠,是吸氧腐蚀石墨正极:

2H2O+4e—=4OH—;C中,K与M连接时为电解池,石墨为阳极硫酸溶液,是电解水溶液的pHD中,K与M连接时为电解池,石墨为阳极氯化钠,石墨电极反应:

—-2e—=Cl2↑。

  考点:

和电解池的反应原理。

  6.C

  a和b用导线连接时,构成原电池,铁是负极,铜是正极,溶液中的铜离子在正极得到电子而析出铜单质,A、B不正确。

a和b不连接,则铁直接和硫酸铜发生置换反应,所以C正确,D不正确,应该是Fe—2e―=Fe2+,答案选C。

  7.C

  试题分析:

根据题目所给图示可知左侧装置为原电池,右侧装置为电解池。

A、a与铜电极相连,为阳极,错误;B、b与锌电极相连,为阴极,发生还原反应,错误;C、SO42未参与原电池反应,物质的量不变,正确;D、a极发生:

2Cl2↑,不会变红,错误。

  考点:

本题考查原电池、电解池原理。

  试题分析:

由于电子从在LED发光二极管的N极向P极移动,所以N极与电源的负极连接,P极与电源的正极连接。

所以在燃料电池中a处通入的气体为氢气,该处为负极,发生氧化反应;在b处通入的气体为氧气,该处为正极,发生还原反应。

在该装置中涉及的能量转化形式有化学能转化为电能,以及电能转化为光能及热能。

所以正确选项为B。

  考点:

考查氢氧燃料电池在城市照明LED发光的装置的应用的知识。

  原电池中相对活泼的电极为负极,失电子,发生氧化反应,所以本电池中铜极发生氧化反应:

2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2OAg2O/Ag极

  10.

  A、普通电池为一次电池,不能充电;

  B、充电是电能转化为化学能,放电为化学能转化为电能;

  C、充电电池在使用过程中电极材料有一定的消耗,不可能无限制使用。

  11.BC

  12.B

  试题分析:

A、氢气发生氧化反应,负极发生氧化反应,所以a电极是负极,正确;B、b电极为正极,发生还原反应,错误;C、原电池是把化学能转化为电能的装置,正确;D、该电池的工作原理实质是氢气的燃烧反应,所以总反应为2H2+O2=2H2O,正确,答案选B。

  考点:

考查原电池的工作原理,正负极的判断,发生的反应类型,能量的转化,电池反应方程式

  13.B

  A、B、C三项中的装置均能将化学能转化为电能,A中反应为2Al+2OH-+2H2O=2Al+3H2↑,A项错误;B项符合题目的要求,正确;C项中反应为Al和硝酸反应生成NO,故C项达不到目的;D项中两电极全是Al,因而不能构成原电池,即不能将化学能转化为电能。

  14.

  略

  试题分析:

A、充电,为电解池,阳极发生氧化反应,为失电子,错误;B、充电为电解池,阳离子向阴极移动,错误;C、放电是负极发生氧化反应,失电子,错误;D、原电池中阳离子向正极移动,正确。

  考点:

考查电化学基础知识,涉及原电池和电解池电极判断、电极反应书写、离子流向等。

  16.B

  试题分析:

放电时,正极为还原反应,A正确;放电时Mo3S4中Mo的化合价降低,所以发生还原反应,B错误;充电时阳离子向阴极移动,C正确;充电时阴极发生还原反应,D正确。

答案选B。

  考点:

原电池

  点评:

在原电池中较活泼的金属作负极,失去电子,发生氧化反应。

电子经导线传递到正极上,所以溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。

正极得到电子,发生还原反应,据此可以进行有关的判断。

  17.

  在原电池中较活泼的金属作负极,失去电子,发生氧化反应。

电子经导线传递到正极上,所以溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。

正极得到电子,发生还原反应。

所以根据装置1可知A的金属性强于B的,其中正极反应式为2H++2e-=H2↑;根据装置2可知D的金属性强于C的,其中正极反应式为Cu2++2e-=Cu;根据装置3可知D的金属性强于A的,其中正极反应式为2H++2e-=H2↑。

又因为C与B相连作电极放入硫酸铜溶液中B溶解,所以四种金属的活泼性是D>A>B>C。

  18.

(1)(A)不能(1分)(B)能(1分)

  

(2)A反应是非氧化还原反应(2分)

  (3)负极:

Cu(2分):

Cu-2e-=Cu2+(2分)

  正极:

石墨(2分,其它合理答案亦可):

2Fe3++2e-=2Fe2+(3分)

  电解质溶液:

氯化铁溶液(2分)

  

(1)由于电子的定向运动形成电流,所以只有氧化还原反应才能设计成原电池,A是中和反应,表示氧化还原反应,不能设计成有点像。

B是氧化还原反应,可以。

  (3)根据B的总反应式可知,铜失去电子,作还原剂,所以作原电池的负极。

正极材料只用金属性弱于铜即可。

氯化铁得到电子,因此电解质溶液是氯化铁。

  (10分)

(1)是(1分)

  

(2)(3分)

  (3)Cu(1分);2H++2e-=H2↑(2分)

  (4)负(1分);Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O(2分)

  20.

(1)原电池 Zn-2e-===Zn2+

  2H++2e-===H2↑

  

(2)O2 电解池 2Cu2++4e-===2Cu

  4OH--4e-===2H2O+O2↑

  降低 装置连接如图:

  (3)原电池 电解池 负 阳

  Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑

  2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+

  自发的氧化还原反应可设计成原电池,非自发的氧化还原反应可设计成电解池。

  

(1)A池为自发反应,将两极用导线连接即可构成原电池,锌为负极,铜为正极。

  

(2)B中使a极析出铜,则需电解,将a极连接电源负极,则b极为阳极,可析出O2,反应后溶液中生成H2SO4,pH降低。

  (3)按题意将两池连接,则A池为原电池,B池为电解池,a极为阳极,b极为阴极。

  21.(16分)

  

(1)三、A(3分,每空1分)

  

(2)HClO4SiH4(4分,每空2分)

  (3)2FeO2-+3Cl2+8OH-=2FeO42-+6Cl-+4H2O(3分)

  (4)O2+4e-+2H2O=4OH-或3O2+12e-+6H2O=12OH-(3分)

  (5)2.63×103(3分,带单位计算也给分)

  试题分析:

(1)地壳中含量最多的金属元素是铝,则X是Al,铝原子具有283的电子层结构,位于第三周期第IIIA族;1个氯原子失去3个电子变为铝离子,则Al3+的核电荷数为13,具有28电子层结构;

(2)氯气在常温常压下是黄绿色气体,则Y是氯元素,其最高价氧化物对应水化物是高氯酸,HClO4是已知酸中酸性最强的酸;硫磺在常温常压下是淡黄色固体,则Z为硫元素;由于质子数=质量数—中子数=56—30=26,则U为铁元素;短周期元素原子的内层电子数可能是2或10,最外层电子数是内层电子数的2/5,说明电子层结构为284,则V是硅元素;根据元素周期律可知,非金属性:

SiH2S>HCl;(3)Cl2是强氧化剂,能将FeO2-氧化为FeO42-,氯由0降为-1价,铁由+3价升为+6价,根据化合价升降总数相等、电荷守恒、原子守恒可得:

2FeO2-+3Cl2+8OH-=2FeO42-+6Cl-+4H2O;(4)4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,铝由0升为+3价,失去电子,发生氧化反应,说明铝作负极;氧由0降为—2价,得到电子,发生还原反应,说明氧气是正极反应物,根据电子、电荷、原子守恒可知,正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-或3O2+12e-+6H2O=12OH-;(5)25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.63×10-39,Kw=1.0×10-14,Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O,固体和纯液体不能写入平衡常数表达式,则该反应的平衡常数K=c(Fe3+)/c3(H+)=[c(Fe3+)•c3(OH-)]/[c3(H+)•c3(OH-)]=Ksp[Fe(OH)3]/Kw3=2.63×10-39/(1.0×10-14)3=2.63×103。

  考点考查物质结构、元素周期律、氧化还原反应方程式的配平、书写正极反应式、根据溶度积和水的离子积计算化学平衡常数等。

  (共14分)

(1)(1分)

  

(2)Fe3O4+8H+2Fe3++Fe2++4H2O(2分)O2+2H2O+4e-=4OH-(2分)吸氧腐蚀(1分)

  ()NH4NO2+AgNO3=AgNO2↓+NH4NO3;c(NO2->c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)(各2分)

  (4)(NH4)2Fe(SO4)2、取少量该复盐于试管中并加水溶解,滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加新制氯水,溶液立即变红色,证明有Fe2+(或加氢氧化钠溶液,出现白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色)(各2分)

  

(1)A为H元素,B为N元素,甲为由A、B两种元素组成的常见气体,应为NH3。

氨气是含有极性键的共价化合物,其电子式为。

  

(2)黑色含F的磁性氧化物E最高价氧化物对应水化物稀溶液反应的离子方程式Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O;根据装置1的构成可知,该装置是原电池,其中铁是负极,碳棒是正极。

由于溶液是食盐水,所以发生的是钢铁的吸氧腐蚀,其中正极是氧气得到电子,其电极反应式是O2+2H2O+4e-=4OH-。

  (3)A、B、C三种元素组成的盐为NH4NO2或NH4NO3,滴加AgNO3溶液生成白色沉淀,应为AgNO2沉淀,因为AgNO3溶于水,所以反应的化学方程式是NH4NO2+AgNO3=AgNO2↓+NH4NO3;NH4NO2为强酸弱碱盐,水解呈酸性,所以溶液中离子浓度大小顺序为c(NO2->c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)。

  (4)复盐中三种离子的个数比为2:

1:

2,常见为(NH4)2Fe(SO4)2。

其中有色离子是亚铁离子,亚铁离子具有还原性,其检验方法是取少量该复盐于试管中并加水溶解,滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加新制氯水,溶液立即变红色,证明有Fe2+(或加氢氧化钠溶液,出现白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色3[Fe(CN)6]】,立即有铁氰化亚铁的蓝色沉淀出现,反应式为:

2Fe(CN)63-+Fe2+=Fe3[Fe(CN)6]2↓,证明有Fe2+。

  考点:

考查元素周期表的结构;电子式、方程式以及电极反应式的书写;溶液中离子浓度大小比较以及离子的检验等

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