高中化学人教版 选修四 第四章 电化学基础 第二节 化学电源 化学电源C卷.docx

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高中化学人教版选修四第四章电化学基础第二节化学电源化学电源C卷

高中化学人教版选修四第四章电化学基础第二节化学电源化学电源C卷

姓名:

________班级:

________成绩:

________

一、选择题（共22题；共44分）

1.（2分）（2016高一下·福建期中）电子表和电子计算器的电源通常用微型银﹣锌电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质为KOH溶液，电极总反应为：

Ag2O+H2O+Zn=Zn（OH）2+2Ag．下列叙述正确的是（）

A.Zn是正极，Ag2O是负极    

B.Zn是负极，Ag2O是正极    

C.工作时负极区溶液的pH增大    

D.工作时电子由Ag2O极经外电路流向Zn极    

2.（2分）（2017高二上·鸡西期末）Li﹣SO2电池具有输出功率高和低温性能好等特点．其电解质是LiBr，溶剂是碳酸丙烯酯和乙腈，电池反应为2Li+2SO2

Li2S2O4．下列说法正确的是（）

A.该电池反应为可逆反应    

B.放电时，Li+向负极移动    

C.充电时，阴极反应式为Li++e﹣═Li    

D.该电池的电解质溶液可以换成LiBr的水溶液    

3.（2分）（2017·黄陵模拟）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+8H2O

3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH，下列叙述错误的是（）

A.放电时正极附近溶液的碱性增强

B.充电时锌极与外电源正极相连

C.放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被还原

D.充电时阳极反应为：

Fe（OH）3﹣3e﹣+5OH﹣═FeO42﹣+4H2O

4.（2分）（2019高一下·诸暨期中）铜是人类最早发现和使用的金属之一，铜及其合金的用途广泛。

粗铜中含有少量铁、锌、镍、银、金等杂质，工业上可用电解法精炼粗铜制得纯铜，下列叙述正确的是（已知氧化性：

Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋）（）

A.粗铜作阳极，其电极反应式：

Cu2＋＋2e－=Cu    

B.电解过程中，电解质溶液中c（Cu2＋）不变    

C.电解后，阴极上还附有极少量的Fe和Ni    

D.电解后，可用阳极泥来提炼金、银等贵金属    

5.（2分）锌﹣空气电池是一种新型的高校电池，其荷电量一般比同体积的锌锰电池大3倍以上．在碱性环境下，其总反应方程式为2Zn+2NaOH+O2=2NaHZnO2．下列说法正确的是（）

A.该电池的负极反应方程式为Zn﹣2e﹣+3OH﹣=HZnO2﹣+H2O    

B.当负极减重65g时，正极消耗O2的体积为11.2L    

C.电池在放电过程中阳离子移向负极，阴离子移向正极    

D.随着放电过程进行，电池正极区域附近pH减小    

6.（2分）（2016高一下·山西期中）银锌钮扣高能电池放电时的反应为：

Zn+Ag2O═ZnO+2Ag，下列说法中不正确的是（）

A.若电解质溶液为KOH溶液，则电池工作一段时间后pH有明显变化

B.Zn作负极，被氧化

C.Ag2O在正极上发生还原反应

D.电解质溶液中的阴离子移向负极

7.（2分）（2017高二上·天津期末）全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池，其电池总反应为：

V3++VO2++H2O

VO2++2H++V2+．下列说法正确的是（）

A.放电时正极反应为：

VO2++2H++e﹣=VO2++H2O

B.放电时每转移2mol电子时，消耗1mol氧化剂

C.充电过程中电子由阳极经导线移向阴极，再由阴极经电解质溶液移向阳极

D.放电过程中，H+由正极移向负极

8.（2分）实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：

负极：

Pb+SO42-→PbSO4+2e   正极：

PbO2+4H++SO42-+2e→PbSO4+2H2O，若为电解池提供0.1mol电子，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是（） 

A.0.025mol    

B.0.050mol    

C.0.10mol    

D.0.20mol    

9.（2分）将铜片和铝片用导线连接后插入盛有浓硝酸的烧杯中组成原电池，此原电池的负极及其电极反应分别是（）

A.Al，Al﹣3e﹣=Al3+    

B.Cu，Cu﹣2e﹣=Cu2+    

C.Al，2H++2e﹣=H2↑    

D.Cu，2H++NO3﹣+e﹣=NO2↑+H2O    

10.（2分）（2018高一上·安平期中）12mL0.1mol·L－1的亚硫酸（H2SO3）溶液（被氧化为SO42－），恰好跟20mL浓度为0.02mol·L－1的重铬酸钾（K2Cr2O7）溶液完全反应，则元素铬（Cr）在还原产物中的化合价是（）

A.＋1    

B.＋2    

C.＋3    

D.＋6    

11.（2分）（2016·新课标Ⅰ卷）三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO42﹣可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室．下列叙述正确的是（）

A.通电后中间隔室的SO42﹣离子向正极迁移，正极区溶液pH增大    

B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品    

C.负极反应为2H2O﹣4e﹣=O2+4H+，负极区溶液pH降低    

D.当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成    

12.（2分）如图是日常生活中电动自行车的主要部件铅蓄电池结构示意图．有关说法不正确的是（）

A.铅蓄电池属于二次电池    

B.实际使用过程中可以无限次充放电    

C.使用过程中负极发生氧化反应    

D.铅蓄电池体积大有污染还不是最理想的电池    

13.（2分）（2016·福州模拟）硼氢化物NaBH4（B元素的化合价为+3价）燃料电池（DBFC），由于具有比能量高、产物清洁无污染和燃料易于储存和运输等优点，被认为是一种很有发展潜力的燃料电池，其工作原理如图所示，下列说法正确的是（）

A.放电时，每转移2mol电子，理论上需要消耗9.5gNaBH4    

B.电极a采用MnO2，MnO2既作电极材料又有催化作用    

C.电池放电时Na+从b极区移向a极区    

D.电池的负极反应为BH4﹣+2H2O﹣8e﹣═BO2﹣+8H+    

14.（2分）把一小块镁、铝合金放入6mol•L﹣l的NaOH溶液中，可以形成微型原电池．则该电池负极上发生的电极反应为（）

A.Mg﹣2e﹣═Mg2+    

B.A1+4OH﹣﹣3e﹣═AlO2﹣+2H2O    

C.4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑    

D.2H2O+2e﹣═2OH﹣+H2↑    

15.（2分）（2014高二下·资阳期末）“绿色化学”要求化学反应尽可能不产生“副产物”，下列反应最符合“绿色化学”要求的是（）

A.苯乙烯在一定条件下制聚苯乙烯                  

B.乙醇与浓硫酸共热制乙烯    

C.乙醇催化氧化制乙醛                            

D.乙烷与氯气反应制氯乙烷    

16.（2分）（2016高一下·扶余期末）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，高铁电池的总反为：

3Zn+2K2FeO4+8H2O

3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH，下列叙述不正确的是（）

A.放电时负极反应式为：

Zn﹣2e﹣+2OH﹣=Zn（OH）2

B.放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被还原

C.充电时阴极附近溶液的碱性增强

D.放电时正极反应式为：

Fe（OH）3﹣3e﹣+5OH﹣=FeO42﹣+4H2O

17.（2分）（2016高三上·枣庄期末）25℃、101kPa下：

①2Na（s）+

O2（g）═Na2O（s）△H1=﹣414kJ/mol；

②2Na（s）+O2（g）═Na2O2（s）△H2=﹣511kJ/mol．

下列说法正确的是（）

A.①和②生成等物质的量的产物，转移的电子数相同

B.Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快

C.25℃、101kPa下，Na2O2（s）+2Na（s）═2Na2O（s）△H=+317kJ/mol

D.①和②产物中的阴阳离子个数比均为1：

1

18.（2分）（2018高二下·盐城期末）下列说法正确的是（）

A.Na2CO3溶液蒸干并灼烧可得无水Na2CO3

B.铁件表面镀锌时，铁件与外电源正极相连

C.铅蓄电池充电时，阴极质量减少，阳极质量增加

D.铜的金属活泼性比铁的差，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀

19.（2分）（2015高二上·宁波期末）Li﹣Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：

2Li++FeS+2e﹣=Li2S+Fe．有关该电池的下列说法中，正确的是（）

A.Li﹣Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价    

B.该电池的电池反应式为：

2Li+FeS=Li2S+Fe    

C.负极的电极反应式为Al﹣3e﹣=Al3+    

D.充电时，阴极发生的电极反应式为：

Li2S+Fe﹣2e﹣=2Li++FeS    

20.（2分）（2019高三上·江西期末）某学习小组为研究电化学原理，设计下图装置。

下列叙述正确的是（）

A.K与M、N均断开，一段时间后电解质溶液质量变大    

B.K分别与M、N相连时，铁均受到保护    

C.K与M相连时，每转移1mol电子Fe表面生成32gCu    

D.K与N相连时，碳棒上产生使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体    

21.（2分）（2018·遵义模拟）某充电电池以K2FeO4和Zn为电极材料,电解质是KOH，放电时Zn转化为Zn（OH）2、FeO42-转化为Fe（OH）3，下列说法正确的是（）

A.正极反应式为FeO42-+4H2O+3e-=Fe（OH）3+5OH-    

B.Zn为电池的负极，电子经KOH溶液流入正极    

C.该电池放电过程中电解质溶液的pH减小    

D.电池充电时OH-向Zn电极迁移    

22.（2分）（2019高一下·浙江期中）金属-空气电池是以金属为燃料，与空气中的氧气发生氧化还原反应产生电能的一种特殊燃料电池。

如图为钠-空气电池的装置示意图，其中电解液为含NaPF6的有机电解液，可传导Na+．下列说法正确的是（）

A.装置中电子转移途径：

导线

电解液

B.b电极为正极，发生还原反应    

C.可用氯化钠水溶液代替该有机电解液    

D.b电极的电极反应式：

二、填空题（共5题；共31分）

23.（4分）某种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气．回答下列问题：

（1）这种电池放电时发生的化学方程式是________ 

（2）此电池的正极发生的电极反应式是________ 

（3）电解液中的H+向________ 极移动；

（4）向外电路释放电子的电极是________ 极．

24.（5分）（2017高一上·宜宾期中）完成下列表格内容

实验操作

现象

离子方程式

向澄清石灰水中通入少量CO2气体

________

________

向硫酸溶液中投入少量Mg粉

________

________

向醋酸溶液中滴加NaOH溶液

无明显现象

________

25.（6分）（2015高二上·河北开学考）Zn﹣MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2﹣NH4Cl混合溶液．

（1）该电池的负极材料是________．电池工作时，电子流向________（填“正极”或“负极”）．

（2）若ZnCl2﹣NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+，会加速某电极的腐蚀．其主要原因是________．欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的________（填代号）．

a．NaOH       b．Zn     c．Fe      d．NH3•H2O

（3）MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液．阴极的电极反应式是：

________．若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为________．

26.（7分）（2017·湛江模拟）“8•12”天津港危化仓库爆炸，造成生命、财产的特大损失．据查危化仓库中存有大量的钠、钾、白磷（P4）、硝酸铵和氰化钠（NaCN）．请回答下列问题：

（1）钠、钾着火，下列可用来灭火的是      ．

A.水    

B.干冰    

C.细沙    

D.泡沫灭火器    

（2）白磷有毒能和氯酸（HClO3溶液发生反应生成一种常见的强酸和一种三元酸，氧化剂是________，氧化产物是________，1molP4参加反应转移________ mol电子．

（3）钠电池的研究开发在一定程度上可缓和因锂资源短缺引发的电池发展受限问题．

①钠比锂活泼，用原子结构解释原因________．

②钠电池“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间

由钠离子导体制作的陶瓷管相隔．写出该电池的正极反应：

________．

27.（9分）（2017高二上·芜湖期末）汽车尾气作为空气污染的主要来源之一，其中含有大量的有害物质，包括CO、NOx、碳氢化合物和固体悬浮颗粒等．为汽车尾气的治理，环境工作者面临着巨大的挑战．试回答以下问题：

（1）用CH4催化还原NO，可以消除氮氧化物的污染．已知：

①CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=﹣1160kJ•mol﹣1

②CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=﹣574kJ•mol﹣1

由CH4将NO2完全还原成N2，生成CO2和水蒸气的热化学方程式是________．

（2）NOx也可以被NaOH溶液吸收而生成NaNO3、NaNO2，已知某温度下，HNO2的电离常数K=﹣9.7×10﹣4，NO2﹣的水解常数K=﹣8.0×10﹣10，则该温度下水的离子积常数=________（用含Ka、Kb的代数式表示），此时溶液的温度________25℃（填“＞”“＜”或“=”）．

（3）化工上利用CO合成甲醇，反应的热化学方程式为CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H=﹣90.8kJ•mol﹣1．不同温度下，CO的平衡转化率与压强的关系如图1所示，图中T1、T2、T3的高低顺序是________，理由是________．

（4）化工上还可以利用CH3OH生产CH3OCH3．在体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）．

 容器换号

 温度（℃）

 起始物质的量（mol）

 平衡物质的量（mol）

 CH3OH（g）

 CH3OCH2（g）

 H2O（g）

Ⅰ

 387

 0.20

 0.080

 0.080

Ⅱ

 207

 0.20

 0.090

 0.090

该反应的正反应________为反应（填“放热”或“吸热”）．若起始时向容器I中充入CH3OH0.15mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.10mol，则反应将向________方向进行（填“正”或“逆”）．

（5）CH3OH燃料电池在便携式通讯设备、汽车等领域有着广泛的应用．已知电池工作时的总反应方程式为2CH3OH+3O2═2CO2+4H2O，电池工作时的示意图如图2所示．质子穿过交换膜移向________电极区（填“M”或“N”），负极的电极反应式为________．

参考答案

一、选择题（共22题；共44分）

1-1、

2-1、

3-1、

4-1、

5-1、

6-1、

7-1、

8-1、

9-1、

10-1、

11-1、

12-1、

13-1、

14-1、

15-1、

16-1、

17-1、

18-1、

19-1、

20-1、

21-1、

22-1、

二、填空题（共5题；共31分）

23-1、

24-1、

25-1、

25-2、

25-3、

26-1、

26-2、

26-3、

27-1、

27-2、

27-3、

27-4、

27-5、