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2024届高三新高考化学大一轮专题练习-原电池
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这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题练习-原电池,共23页。试卷主要包含了单选题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
2024届高三新高考化学大一轮专题练习-原电池
一、单选题
1.(2023·辽宁·统考高考真题)某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是
A.放电时负极质量减小
B.储能过程中电能转变为化学能
C.放电时右侧通过质子交换膜移向左侧
D.充电总反应:
2.(2023·河南安阳·统考三模)一种低温Zn - MnO2纤维电池放电时的工作原理如图所示,下列说法正确的是
A.放电时,电子由N电极经电解质溶液流向M电极
B.放电时,溶液中的Zn2+向N电极移动
C.若该装置外电路中有1 mol电子转移,理论上两极质量变化均为32.5 g
D.充电时, M电极的反应式:Mn2+ -2e- +4OH-=MnO2 +2H2O
3.(2023春·江西·高三校联考阶段练习)党的二十大报告中指出:要“加强污染物协同控制,基本消除重污染天气”。二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保二位一体的结合,可以解决酸雨等环境污染问题,原理如图所示。下列说法不正确的是
A.该电池放电时电子流向:电极负载电极
B.电极附近发生的反应:
C.放电过程中若消耗,理论上可以消除
D.移向电极,电极附近减小
4.(2021春·湖北恩施·高三巴东一中校考阶段练习)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是
A.甲:Zn2+向Cu电极方向移动,溶液中H+浓度减小
B.乙:正极的电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
C.丙:锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D.丁:放电一段时间后,电解质溶液的浓度减小,两极质量增加
5.(2023春·河北沧州·高三泊头市第一中学校联考阶段练习)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.a极为负极,可选择导电性高、易于附着微生物的石墨
B.b极的电极反应式为
C.在b极涂覆的催化剂有利于氧气的还原
D.该电池在任何温度下均可发电
6.(2023春·江西·高三统考期中)石墨炔是一种新型全碳材料,由中科院院士李玉良课题组首次合成;石墨炔具有捕获水分子、催化水分解的特点,以及其天然带隙能够吸收可见光、具备光能/电能转化等性质。科学家利用石墨炔的优良性能,设计出一种如图所示新型智能固体镁水电池,图中VB表示电池两极电压,CB表示“普通电池”。下列叙述正确的是
A.电池的总反应方程式为Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
B.放电时电流由镁电极流向石墨炔电极
C.电池工作时有三种能量转化形式
D.转移2mol电子生成22.4LH2
7.(2023·海南海口·海南华侨中学校考二模)根据下列实验操作和现象能得到相应结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向某钾盐中滴加浓盐酸,产生的气体可以使品红溶液褪色
该钾盐一定为或或二者的混合
B
向溶液中通入少量氯气,然后再加入少量苯,有机层呈橙红色
还原性:
C
向锌和稀硫酸反应的试管中滴加几滴溶液,产生气泡速率加快
作该反应的催化剂
D
常温下,用pH计分别测定等体积的溶液和的溶液的pH,测得pH都等于7
同温下,同浓度的和的水解程度相同
A.A B.B C.C D.D
8.(2023·全国·高三统考专题练习)西北工业大学推出一种新型电池。该电池能有效地捕获,将其转化为,再将产生的电解制氨,过程如图所示。下列说法错误的是
A.d电极为电解池的阳极
B.电池总反应式为:
C.c极区溶液的pH升高
D.电路中转移时,理论上能得到
9.(2023·福建龙岩·统考模拟预测)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用于脱除废水中游离氯。其工业制备方法为:将一定比例的Na2CO3与Na2S配成混合溶液,再通入SO2,先有黄色沉淀生成,当黄色沉淀消失时,即生成了Na2S2O3,同时释放CO2。下列说法错误的是
A.制备反应中Na2S2O3既是氧化产物又是还原产物
B.制备总反应的离子方程式为2S2-+ CO+ 4SO2 = CO2 + 3S2O
C.产生黄色沉淀的反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1
D.将Na2S2O3脱除游离氯反应设计成原电池时,S2O为负极反应物
10.(2023·全国·高三专题练习)铝-空气燃料电池具有原料易得、能量密度高等优点,装置如图所示(电池的电解质溶液为KOH溶液)。下列有关电池工作时的说法错误的是
A.OH-从右往左通过阴离子交换膜 B.正极区的电解质溶液pH逐渐增大
C.负极的电极反应式:Al-3e-=Al3+ D.采用多孔电极的目的是易于吸附气体
11.(2023春·天津和平·高三天津一中校考期中)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用,下列说法错误的是
图Ⅰ原电池
图Ⅱ碱性锌锰电池
图Ⅲ铅—硫酸蓄电池
图Ⅳ银锌纽扣电池
A.图Ⅰ:SO向Fe电极方向移动
B.图Ⅱ:锌作负极反应物,发生氧化反应
C.图Ⅲ:电池放电过程中,负极质量不断减少,正极质量不断增加
D.图Ⅳ:正极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-
12.(2023·天津和平·统考二模)“浓差电池”利用某离子浓度大其氧化性或还原性强的特点而设计的。如图,甲池为3 mol/L的AgNO3溶液,乙池为1 mol/L的AgNO3溶液,A、B均为Ag电极。实验时先闭合K2,断开K1,发现电流计指针发生偏转。下列说法错误的是
A.一段时间后电流计指针将归零,此时可视为反应达到平衡
B.当电流计指针归零后,闭合K1,断开K2后,乙池溶液浓度上升
C.当电流计指针归零后,闭合K1,断开K2后,乙中Ag电极质量增加
D.实验开始先闭合K2,断开K1,此时向B电极移动
13.(2023春·山东青岛·高三山东省青岛第一中学校考期中)氢氧熔融碳酸盐(主要成分为碳酸钠和碳酸钾)燃料电池是一种高温电池(800~900℃),工作原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是
A.该电池在室温下也可以正常工作
B.负极反应式为
C.该电池可消耗工厂中排出的,减少温室气体的排放
D.电池工作时,外电路中通过0.2mol电子时,消耗0.8mol
14.(2023秋·安徽芜湖·高三统考期末)我国科学家研发了一种水系可逆Zn-CO2 电池,将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液。充电、放电时,复合膜层间的H2O解离成H + 和OH-,工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.放电时 H+ 通过 a 膜向Zn电极方向移动
B.放电一段时间后右侧溶液的 pH 减小
C.充电时阴极上发生的电极反应式为 Zn + 4OH-- 2e-=
D.外电路中每通过1 mol电子,复合膜层间有0.5 mol H2O解离
二、非选择题
15.(2023春·四川雅安·高三雅安中学校考阶段练习)Ⅰ.根据化学能转化为电能的相关知识,回答下列问题:
(1)根据构成原电池的本质判断,下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是___________(填字母,下同)。
A. B.
C. D.
Ⅱ.铅蓄电池是常用的化学电源。
(2)铅蓄电池属于___________(填“一次”或“二次”)电池。已知硫酸铅为不溶于水的白色固体,生成时附着在电极上。写出该电池放电时,正极上的电极反应式:___________。
(3)甲烷(CH4)燃料电池以30%KOH溶液为电解质溶液,该燃料电池放电时负极上的电极反应式为___________;正极附近溶液的碱性___________(填“增强”、“减弱”或“不变”)。
(4)银锌电池总反应为:Ag2O+Zn+H2O=Zn(OH)2+2Ag。则该电池的正极电极反应式:___________。
(5)如图为氢氧燃料电池的构造示意图。
①氧气从___________(填“a”或“b”)口通入;电池工作时,OH-向___________(填“X”或“Y”)极移动。
②某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质可以传导O2-,则电池工作时负极电极反应式为___________。
16.(2023·全国·高三专题练习)完成下列小题
(1)绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图如图所示:
正极为___________(填“A电极”或“B电极”),H+移动方向为由___________到___________(填“A”或“B”),写出A电极的电极反应式:___________。
(2)SO2和NOx是主要大气污染物,利用下图装置可同时吸收SO2和NO。
①a是直流电源的___________极。
②已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间,阴极的电极反应为___________。
③用离子方程式表示吸收NO的原理___________。
(3)结合下图所示的电解装置可去除废水中的氨氮(次氯酸氧化能力强)。
①a极为___________。
②d极反应式为___________。
(4)VB2-空气电池是目前储电能力最高的电池。以VB2-空气电池为电源,用惰性电极电解硫酸铜溶液如图所示,该电池工作时的反应为4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5,VB2极发生的电极反应为___________。
17.(2023春·江苏镇江·高三江苏省镇江中学校考期中)铁元素的纳米材料因具备良好的电学特性和磁学特性,而引起了广泛的研究。纳米零价铁可用于去除水体中的六价铬与硝酸盐等污染物。
(1)用溶液与(H元素为-1价)溶液反应制备纳米零价铁的化学方程式:。当生成时,反应中转移电子的物质的量为___________。
(2)纳米铁碳微电技术是一种利用铁和碳的原电池反应去除水中污染物的技术达到无害排放,该技术处理酸性废水中时,正极电极反应式为___________。
(3)我国科学家研究出USTB工艺制取金属钛,其原理如图。该方法使用的固溶体为具有导电性的,电解质为氯化钙熔盐,电解时阳极发生的主要电极反应为___________。
(4)聚合硫酸铁广泛用于水的净化。以为原料,经溶解、氧化、水解聚合等步骤,可制备聚合硫酸铁。测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:准确称取液态样品,置于锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的溶液(将还原为),充分反应后,除去过量的。用溶液滴定至终点(滴定过程中与反应生成和),消耗溶液。
①上述实验中若不除去过量的,样品中铁的质量分数的测定结果将___________(填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。
②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)___________。
18.(2023春·云南大理·高三大理白族自治州民族中学校考期中)在化学反应中,不仅有物质的变化,还伴随着能量的变化,除转化为热能外,还可转化为电能等。
(1)图中,表示放热反应能量变化的是___________填字母。
(2)从微观角度分析化学反应中能量变化的原因:
图中①和②分别为___________、___________填“吸收”或“释放”,从微观角度判断该反应为放热反应的证据是___________。
(3)如下图所示:按照构成原电池的基本要素来看,的作用是填字母,下同___________,稀硫酸的作用是___________。
负极反应物 负极材料 正极反应物 正极材料 离子导体 电子导体
(4)根据上图回答下列问题:
①在原电池中,片上发生___________反应填“氧化”或“还原”片上发生的电极反应式为___________。
②外电路中电子流向___________极填“正”或“负”,下同,内电路溶液中移向___________极。
③能证明化学能转化为电能的实验现象为___________。
(5)某原电池的总反应为,该原电池正确的组成是___________。
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
参考答案:
1.B
【分析】该储能电池放电时,Pb为负极,失电子结合硫酸根离子生成PbSO4,则多孔碳电极为正极,正极上Fe3+得电子转化为Fe2+,充电时,多孔碳电极为阳极,Fe2+失电子生成Fe3+,PbSO4电极为阴极,PbSO4得电子生成Pb和硫酸。
【详解】A.放电时负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上,负极质量增大,A错误;
B.储能过程中,该装置为电解池,将电能转化为化学能,B正确;
C.放电时,右侧为正极,电解质溶液中的阳离子向正极移动,左侧的H+通过质子交换膜移向右侧,C错误;
D.充电时,总反应为PbSO4+2Fe2+=Pb++2Fe3+,D错误;
故答案选B。
2.C
【分析】放电时,N电极上Zn发生失电子的氧化反应转化成Zn2+,电极反应为Zn-2e-=Zn2+,N电极为负极;M电极上MnO2发生得电子的还原反应转化成ZnxMnO2,电极反应为MnO2+2xe-+xZn2+= ZnxMnO2,M电极为正极;据此作答。
【详解】A.放电时,电子由负极(N电极)经外电路流向正极(M电极),电子不通过电解质溶液,A项错误;
B.放电时,溶液中的阳离子Zn2+向正极(M电极)移动,B项错误;
C.若该装置外电路有1mol电子转移,N电极的电极反应为Zn-2e-=Zn2+,N电极质量减少32.5g,M电极的电极反应为MnO2+2xe-+xZn2+= ZnxMnO2,M电极质量增加32,5g,C项正确;
D.充电时为电解原理,M电极为阳极,电极反应为ZnxMnO2-2xe-=MnO2+xZn2+,D项错误;
答案选C。
3.C
【分析】由图可知,Pt1电极上SO2发生失电子的氧化反应转化成H2SO4,Pt1电极为负极,Pt2电极为正极,Pt2电极上O2发生得电子的还原反应;据此作答。
【详解】A.根据分析,Pt1电极为负极,Pt2电极为正极,该电池放电时电子的流向为Pt1电极→负载→Pt2电极,A项正确;
B.Pt1电极上SO2发生失电子的氧化反应转化成H2SO4,电极反应式为SO2-2e-+2H2O=+4H+,B项正确;
C.Pt2电极的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,由于O2所处温度和压强未知,不能计算22.4LO2物质的量,从而无法计算消除SO2物质的量,C项错误;
D.阳离子H+移向正极(Pt2电极),Pt1电极上的电极反应式为SO2-2e-+2H2O=+4H+,Pt1电极上每消耗1molSO2生成4molH+和1mol,为平衡电荷,有2molH+通过质子交换膜移向Pt2电极,Pt1电极附近c(H+)增大,pH减小,D项正确;
答案选C。
4.B
【详解】A.Zn较Cu活泼,做负极,Zn失电子变Zn2+,电子经导线转移到铜电极,铜电极负电荷变多,吸引了溶液中的阳离子,因而Zn2+和H+迁移至铜电极,H+氧化性较强,得电子变H2,因而c(H+)减小,A项正确;
B. Zn作负极,失电子生成Zn2+,结合KOH作电解液,故电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,B项错误;
C.Zn为较活泼电极,做负极,发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,锌溶解,因而锌筒会变薄,C项正确;
D.铅蓄电池总反应式为PbO2 + Pb + 2H2SO42PbSO4 + 2H2O,可知放电一段时间后,H2SO4不断被消耗,因而电解质溶液的浓度减小,负极由Pb变为PbSO4,正极由PbO2变为PbSO4,两极质量增加,D项正确。
故答案选B。
5.D
【分析】由电子的移动方向可知,电极a为微生物电池的负极,M—离子在负极失去电子发生还原反应生成M+离子,微生物作用下放电生成的M+离子与有机物生成二氧化碳和水,同时微生物作用下有机物也在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水,则负极应选择导电性高、易于附着微生物的石墨可选择导电性高、易于附着微生物的石墨;电极b为正极,酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水。
【详解】A.由分析可知,电极a为微生物电池的负极,负极应选择导电性高、易于附着微生物的石墨可选择导电性高、易于附着微生物的石墨,有利于微生物作用下有机物也在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水,故A正确;
B.由分析可知,电极b为正极,酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水,电极反应式为,故B正确;
C.在b极涂覆催化剂的目的是加快酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水的反应速率,故C正确;
D.微生物的主要成分是蛋白质,若温度过高,蛋白质会发生变性,降低微生物的催化能力,不利于原电池的工作,故D错误;
故选D。
6.A
【详解】A.放电时Mg失去电子做负极,石墨极做正极,电池的总反应方程式为,A项正确;
B.电流由正极流向负极,即由石墨极流向镁极,B项错误;
C.放电时化学能转化为电能、热能,太阳能转化为化学能,以及电能转化为光能等4种形式,C项错误;
D.转移2mol电子生成1mol,在标准状况下体积为22.4L,题干中未给出温度和压强,D项错误;
故选A。
7.D
【详解】A.若钾盐为氯酸钾,能与浓盐酸反应生成氯气,也能使品红溶液褪色,A项错误;
B.有机层呈橙红色,说明有生成,则作氧化剂,作还原剂,根据该反应可得还原性:,B项错误;
C.锌与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜,铜与锌在稀硫酸中构成原电池,原电池反应使产生气泡速率加快,C项错误;
D.测得的pH都等于7,说明醋酸根离子和铵根离子的水解程度相同,D项正确;
故选D。
8.D
【分析】由图可知,锌为活泼金属,失去电子发生氧化反应,a为负极、b为正极,则c为阴极、d为阳极;
【详解】A.由分析可知,d电极为电解池的阳极,A正确;
B.电池总反应为锌和二氧化氮反应生成亚硝酸锌:,B正确;
C.c极区为阴极区,亚硝酸根离子发生还原生成,溶液碱性增强,故溶液的pH升高,C正确;
D.c极区为阴极区,亚硝酸根离子发生还原生成,电子转移为,则电路中转移时,理论上能得到,D错误;
故选D。
9.C
【详解】A.制备Na2S2O3的反应为,在该反应中+4价硫和-2价硫最终生成+2价硫,则Na2S2O3既是氧化产物又是还原产物,A正确;
B.由A分析可知制备Na2S2O3的总反应为,离子方程式为2S2-+ CO+ 4SO2 = CO2 + 3S2O,B正确;
C.产生黄色沉淀时,SO2为氧化剂被还原成S,S元素的化合价由+4价降至0价,S2-为还原剂被氧化成S,S元素的化合价由-2价升至0价,根据得失电子守恒,氧化剂和还原剂物质的量之比为:1∶2,C错误;
D.Na2S2O3脱除游离氯反应为,设计成原电池,失电子,为负极反应物,D正确;
故选C。
10.C
【分析】铝较为活泼,失去电子发生氧化反应做负极,多孔电极上氧气得到电子发生还原反应,为正极;
【详解】A.原电池中阴离子向负极迁移,故OH-从右往左通过阴离子交换膜,A正确;
B.正极区反应为氧气得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,,生成氢氧根离子迁移到负极区,但是由于消耗了水,导致正极区氢氧化钾溶液浓度增大,碱性增强,电解质溶液pH逐渐增大,B正确;
C.铝较为活泼,失去电子发生氧化反应做负极,负极的电极反应式:Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O,C错误;
D.采用多孔电极的目的是易于吸附气体,利于氧气在正极的反应,D正确;
故选C。
11.C
【详解】A.铁较铜活泼,铁为负极,原电池中阴离子向负极移动,SO向Fe电极方向移动,A正确;
B.锌较活泼,失去电子发生氧化反应,作负极反应物,B正确;
C.电池放电过程中,负极反应为,则负极质量不断增加;正极反应为:,正极质量也不断增加,C错误;
D.正极的氧化银得到电子发生还原反应生成银,电极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-,D正确;
故选C。
12.C
【分析】断开K1,闭合K2后,形成浓差电池,甲池为3mol•L-1的AgNO3溶液,乙池为1mol•L-1的AgNO3溶液,Ag+浓度越大氧化性越强,可知A为正极,发生还原反应,B为负极,发生氧化反应,向负极移动;闭合K1,断开K2,为电解装置,与电源正极相连的B极为阳极,阳极金属银被氧化,阴极A析出银,向阳极移动,乙池浓度增大,甲池浓度减小,据此分析解答。
【详解】A.断开K1,闭合K2后,形成浓差电池,当两池银离子浓度相等时,反应停止,电流计指针将归零,A正确;
B.闭合K1,断开K2后,为电解池,与电源正极相连的B是阳极,阳极金属银被氧化产生银离子,向阳极移动,则乙池硝酸银浓度增大,B正确;
C.闭合K1,断开K2后,乙池中的B极为电解池的阳极,银失电子发生氧化反应,质量减小,C错误;
D.断开K1,闭合K2后,形成浓差电池,A为正极,B为负极,阴离子移向负极,则向B极移动,D正确;
故答案为:C。
13.B
【分析】该原电池工作时,H2发生失电子的氧化反应,O2发生得电子的还原反应,则左侧电极为负极,右侧电极为正极,负极反应为,正极反应为O2+2CO2+4e-=2,总反应为2H2+O2=2H2O,据此分析解答。
【详解】A.氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池,常温下不能正常工作,A错误;
B.由分析可知,原电池工作时,H2发生失电子的氧化反应,为负极,负极反应为,B正确;
C.原电池工作时总反应为2H2+O2=2H2O,不能利用工厂中排出的CO2,不能减少温室气体的排放,C错误;
D.正极反应为O2+2CO2+4e-=2,外电路中通过0.2mol电子时消耗=0.05molO2,D错误;
故答案为:B。
14.B
【分析】充电、放电时,复合膜层间的H2O解离成H + 和OH-,工作原理如图所示。由装置可知Zn电极在放电时作负极,失电子转化为,则双极膜中的OH-应流向负极,氢离子流向正极,多孔Pd纳米片作原电池正极,发生电极反应为,据此分析解答。
【详解】A.根据图中信息可知,放电时复合膜中OH-通过a膜,H+通过b膜,故A错误;
B.放电时Zn为负极,多孔Pd纳米片为正极,放电时CO2在多孔Pd纳米片表面得到电子发生还原反应转化为甲酸,导致右侧溶液的 pH 减小,故B正确;
C.充电时Zn为阴极,多孔Pd纳米片为阳极,阴极得到电子发生还原反应生成Zn,故C错误;
D.复合膜中H2O解离成H+和OH-,由于电子所带电荷数与H+和OH-所带电荷数相等,所以外电路中每通过1 mol电子,复合膜层间有1 mol H2O解离,故D错误;
故选:B。
15.(1)D
(2) 二次 PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O
(3) CH4-8e-+10OH-=+7H2O 增强
(4)
(5) b X
【详解】(1)原电池发生的反应是氧化还原反应。
A.该反应是中和反应,反应过程中元素化合价不变,因此不属于氧化还原反应,不能构成原电池,A不符合题意;
B.该反应属于氧化还原反应,但离子方程式书写中,电子不守恒,电荷不守恒,B不符合题意;
C.该反应基本类型是化合反应,但反应反应过程中元素化合价不变,因此不属于氧化还原反应,不能构成原电池,C不符合题意;
D.该反应属于氧化还原反应,反应过程中电子守恒,元素守恒,方程式书写正确,因此能构成原电池,D符合题意;
故合理选项是D。
(2)铅蓄电池能够反复放电和充电使用,因此属于二次电池;
在铅蓄电池放电时,负极材料是Pb,Pb失去电子发生氧化反应,负极的电极反应式为:Pb-2e-+=PbSO4;正极材料是PbO2,PbO2得到电子被还原产生Pb2+结合溶液中的生成PbSO4;O2-结合H+生成H2O,则正极的电极反应式为:PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O;
(3)在甲烷燃料电池中,通入燃料甲烷的电极为负极,CH4失去电子被氧化产生的CO2与溶液中的OH-结合形成,同时产生H2O,则负极的电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O;
在正极上O2得到电子,与溶液中的H2O结合形成OH-,故正极附近c(OH-)增大,故正极附近溶液的碱性增强;
(4)银锌电池中,Zn为负极,失去电子发生氧化反应,Ag2O为正极,得到电子发生还原反应,正极的电极反应式为:;
(5)①根据图示可知:在X电极上有电子流出,则X电极为负极,a口通入的气体为H2;在Y电极上有电子流入,则Y电极为正极,b口通入的气体为O2。因此氧气从b口通入;电池工作时,OH-向正电荷较多的负极区移动,因此OH-向X电极移动。
②某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质可以传导O2-,则电池工作时负极上H2失去电子产生的H+结合O2-生成H2O,则负极的电极反应式为。
16.(1) B电极 A B
(2) 负
(3) 负
(4)
【详解】(1)氧气得到电子发生还原反应为正极,故B电极为正极、A电极为负极,负极上二甲醚失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子,;原电池中阳离子向正极迁移,故H+移动方向为由A到B;
(2)①由图可知,左侧亚硫酸氢根离子得到电子发生还原生成,为阴极区,则与其相连的a是直流电源的负极、b为正极。
②已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间为酸性,阴极区亚硫酸氢根离子得到电子发生还原生成,电极反应为。
③NO和发生氧化还原反应生成氮气和亚硫酸氢根离子,氮元素化合价由+2变为0、硫元素化合价由+3变为+4,结合电子守恒可知,反应为;
(3)图所示的电解装置可去除废水中的氨氮(次氯酸氧化能力强),根据题意可知,d极氯离子失去电子反应氧化反应生成次氯酸:,次氯酸将氨氮氧化而除去,d极为阳极,c为阴极,与阴极相连的a为负极;
①由分析可知,a极为负极。
②由分析可知,d极反应式为;
(4)由图可知,空气通入的a极为正极,氧气得到电子发生还原反应,则VB2极为负极,VB2失去电子在碱性条件下发生氧化反应生成B2O3、V2O5,反应为。
17.(1)
(2)
(3)
(4) 偏大 12.32%
【详解】(1)根据反应:,,氢从-1价升高到0价,化合价升高8价,,氢从+1价降低到0价,化合价降6价,铁从+2价降低到0价,化合价降2,总共将8价,所以当生成1mol Fe时,反应中转移电子的物质的量为8mol;
(2)要使除水中污染物的技术达到无害排放,该技术处理酸性废水中时正极生成无毒气体,电极反应式为:;
(3)TiO·TiC固溶体作阳极,发生失电子的氧化反应,生成Ti2+和CO,其电极反应为TiO·TiC-4e-=2Ti2++CO;
(4)①Sn2+具有还原性,能被K2Cr2O7氧化,从而导致K2Cr2O7消耗偏多,则样品中铁的质量分数的测定结果将偏大;
②将亚铁离子氧化为铁离子,自身被还原为Cr3+,消耗一个转移6个电子,氧化一个亚铁离子转移一个电子,根据转移电子守恒可得关系式,则,Fe元素质量,则样品中铁的质量分数。
18.(1)a
(2) 吸收 释放 反应物断裂化学键吸收的总能量小于生成物形成化学键释放的总能量
(3)
(4) 氧化 正 负 片上有气泡或电流表指针发生偏转
(5)AC
【详解】(1)放热反应中生成物总能量低于反应物总能量,故选a;
(2)断键需要吸收能量、形成化学键放出能量,图中①和②分别为吸收能量、释放能量;当反应物断裂化学键吸收的总能量小于生成物形成化学键释放的总能量,该反应为放热反应;
(3)按照构成原电池的基本要素来看,失去电子发生氧化反应,电子从锌极流出,锌为负极材料、负极反应物、电子导体,故选abf;稀硫酸中氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气,且稀硫酸作为电解质溶液导电,故其作用是ce;
(4)①在原电池中,失去电子,发生氧化反应;Cu片上氢离子得到电子生成氢气,发生的电极反应式为。
②外电路中电子由负极流向正极,内电路溶液中阴离子向负极迁移,故移向负极;
③能证明化学能转化为电能的实验现象为片上有气泡或电流表指针发生偏转;
(5)由总反应可知,锌为负极,正极上铜离子得到电子发生还原反应生成铜,则电解质溶液为硫酸铜溶液,故选AC。
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