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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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    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20页。试卷主要包含了单选题,多选题,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·河北衡水·校联考二模)双极膜可用于电渗析生产酸碱、争水、电池等。下列有关描述不合理的是
      
    A.外加电场作用于双极膜,使水的电离度增大
    B.电渗析装置实现了由溶液制取和
    C.双极膜电池中极上发生的电极反应为
    D.双极膜电池中的双极膜的左侧为阳膜,右侧为阴膜
    2.(2023春·山东济宁·高一统考期中)原电池原理在污染处理方面有重要应用。微生物脱盐池的a极上加入了呼吸细菌,工作时可将工业废水中的有机污染物转化为CO2,其工作原理如图所示。下列说法正确的是

    A.工作时,a极发生氧化反应
    B.工作时,电流从a极流向b极
    C.M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜,脱盐室最终可得到淡盐水
    D.若b极上消耗标准状况下11.2L气体,通过N膜的离子的物质的量为2mol
    3.(2023秋·浙江嘉兴·高二统考期末)如图所示,装置甲为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置乙实现铁棒上镀铜,下列说法中正确的是

    A.b处应通入,发生氧化反应
    B.装置乙中阴极质量变化12.8 g,则装置甲中理论上消耗甲烷1.12 L(标准状况)
    C.电镀结束后,装置乙中的物质的量浓度变小
    D.装置甲中通甲烷的一极电极反应式为
    4.(2023春·浙江·高一校联考期中)Mg-H2O2电池是一种化学电源,以Mg和石墨为电极,海水为电解质溶液,装置如图所示,下列说法不正确的是

    A.石墨电极是该电池的正极
    B.Mg电极上发生氧化反应
    C.电池工作时,电子从Mg电极经导线流向石墨电极,再从石墨电极经电解质溶液流向Mg极
    D.海水中的Na+向石墨电极方向移动
    5.(2023秋·广东深圳·高二统考期末)碘因来源丰富和具有较快的氧化还原动力性能使其作为电池的正极材料备受青睐。如图为聚乙二醇(PEG)水系电解液锌碘双离子二次电池的装置示意图。已知:PEG与易发生络合反应,生成的PEG的碘化物不能穿过隔膜,下列说法不正确的是

    A.PEG可以防止穿梭到N电极区域
    B.放电时,电子由N极经外电路流向M极
    C.充电时,N电极反应式为
    D.隔膜上的孔隙越小,电池的性能越好
    6.(2023·山东聊城·校联考三模)根据下列图示得出的结论正确的是
          
    A.由图1可判断该反应的反应物中化学键的总键能大于生成物中化学键的总键能
    B.图2装置能制备并能较长时间观察其颜色
    C.图3装置中电流表指针发生明显偏转
    D.由图4可证明图示条件下
    7.(2023春·四川成都·高一成都七中校考期中)某合作学习小组的同学设计下列原电池,盐桥中装有饱和溶液。下列叙述中正确的是

    A.乙烧杯可看作半电池,发生还原反应
    B.盐桥中的电解质可换成饱和KCl溶液
    C.电子流动方向:石墨(甲)→a→b→石墨(乙)→盐桥→石墨(甲)
    D.电池工作一段时间,甲烧杯中酸性减弱
    8.(2023春·四川成都·高一成都七中校考期中)新型电池是化学研究的重要课题之一,有关下列两种新型电池说法正确的是
    电池
    I
    II
    图示


    说明
    在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电。
    常温钠离子全固态浓差电池,正极材料为层状含钠过渡金属氧化物,负极为钠锡合金()。

    A.电池Ⅰ中加入降低了正极反应的活化能,负极反应为
    B.电池Ⅰ中当被完全氧化时有被还原
    C.电池Ⅱ放电时,会脱离过渡金属氧化层
    D.电池Ⅱ充电时,b极接电源的正极,a极接电源的负极
    9.(2023春·湖南长沙·高一雅礼中学校考期中)有关下列四个常用电化学装置的叙述中,正确的是




    图1  普通锌锰电池
    图Ⅱ  碱性锌锰电池
    图Ⅲ 铅酸蓄电池
    图Ⅳ  银锌纽扣电池

    A.图1所示电池中,电子经石墨电极沿电解质溶液流向锌筒
    B.图Ⅱ所示电池中,的作用是作氧化剂
    C.图Ⅲ所示装置工作过程中,负极的质量逐渐减少
    D.图Ⅳ所示电池中,Zn是还原剂,在电池工作过程中被还原
    10.(2023春·浙江·高一校联考期中)电池结构如图,a和b为两个电极,其中a极为单质钾片。关于该电池,下列说法正确的是

    A.b电极为负极
    B.电池工作时,电子从a电极经过电解质流向b电极
    C.电池工作时,由a电极通过隔膜移向b电极
    D.正极的电极反应为:
    11.(2023春·广东深圳·高一深圳市光明区高级中学校联考期中)将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是

    A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
    C.两烧杯中溶液的c(H+)均减小 D.产生气泡的速率甲比乙慢
    12.(2023春·江苏南通·高一统考阶段练习)某同学利用如图所示装置探究原电池原理。下列说法正确的是

    A.Zn电极是该电池的正极
    B.Cu电极表面产生的气体是H2
    C.电子经导线由Cu电极流入Zn电极
    D.该装置可将电能转化为化学能

    二、多选题
    13.(2023秋·河北唐山·高三统考期末)某实验小组,以甲图燃料电池为电源电解制备,图甲中A与B都为惰性电极,图乙的电极分别是铁电极和石墨电极,下列相关说法中正确的是

    A.燃料电池负极反应式为:
    B.乙中x可为NaCl,也可为
    C.苯的作用是隔绝空气,防止被氧化
    D.甲中接线柱A应与乙中Fe电极相连

    三、非选择题
    14.(2023春·贵州遵义·高一仁怀市第一中学校联考期中)I.如图是利用电化学装置将SO2转化为重要的化工原料H2SO4的原理示意图。

    请回答下列问题:
    (1)该装置将_______能转化为______能。
    (2)催化剂b表面O2发生_______反应,其附近溶液酸性______(填“增强”、“不变”或“减弱”)。
    (3)催化剂a表面的电极反应式:_______。
    II.某废料铁泥主要成分是Fe2O3、FeO和Fe,其他杂质不与硫酸反应。实验室用该废料提取Fe2O3,设计实验流程如图:

    (4)步骤(I)充分反应后进行的实验操作名称是______。
    (5)步骤(II)中加入H2O2溶液后需要适当加热但温度不能过高,原因是______。
    (6)为了检验溶液B中是否有亚铁离子剩余,有同学提出只需要取少量溶液B于试管中并向其中滴加氢氧化钠溶液,然后观察现象即可证明。请你判断该同学的方法是否可行并说出理由______。
    (7)步骤(III)中将NaOH溶液换成氨气也可以得到Fe(OH)3沉淀,反应的离子方程式为______。
    15.(2023春·山西朔州·高一怀仁市第一中学校校考期中)I.某化学兴趣小组为了探索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:
    编号
    电极材料
    电解质溶液
    电流表指针偏转方向
    1
    Mg、Al
    稀盐酸
    偏向Al
    2
    Al、Cu
    稀盐酸
    偏向Cu
    3
    Al、石墨
    稀盐酸
    偏向石墨
    4
    Mg、Al
    NaOH溶液
    偏向Mg
    根据上表中记录的实验现象,回答下列问题。
    (1)实验1、2中Al电极的作用是否相同?___________。
    (2)实验3中铝为___________极,电极反应式为;
    (3)实验4中的铝为___________极,写出铝电极的电极反应式:___________。
    (4)根据以上实验结果,在原电池中相对活泼的金属作正极还是作负极受到哪些因素的影响?___________。
    Ⅱ.某种燃料电池的工作原理示意如图所示(a、b均为石墨电极)。

    (5)假设使用的“燃料”是氢气(),则b极的电极反应式为___________。
    (6)假设使用的“燃料”是甲烷(),则通入甲烷气体的电极反应式为:___________电池工作一段时间后,电解液的碱性将___________(填“增强”、“减弱”或“不变”)。
    (7)若消耗标准状况下的甲烷4.48L,假设化学能完全转化为电能,则转移电子的数目为___________(用表示)。
    16.(2023春·江苏镇江·高一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)___________。
    17.(2023春·山东济宁·高一统考期中)电池是人类生产和生活中的重要能量来源,根据原电池原理,人们研制出了性能各异的化学电池。
    (1)生活中利用原电池原理生产了各种各样的电池,下列有关电池的叙述正确的是___________(填字母)。
    A.锌锰电池工作一段时间后碳棒会变细
    B.氢氧燃料电池先将化学能转变为热能,再将热能转化为电能
    C.太阳能电池将太阳能直接转化为电能
    D.铅蓄电池正极是PbO2,负极是Pb
    (2)下图(a)装置中,Al片上看到的现象为___________,(b)装置中Al片上发生反应的电极反应式为___________。
      
    (3)某电池装置下图(c),工作一段时间后,左边ZnSO4的浓度___________(填“变大”、“变小”或“不变”,下同),右边电极质量___________。
      
    (4)航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能,轻便和不污染环境等优点。上图(d)所示的电池总反应式为:2H2+O2=2H2O,工作一段时间后,A电极附近碱性减弱,请回答下列问题。
    ①A电极的名称为___________(填正极或负极)。
    ②当消耗H2的体积为33.6L(标准状况下)时,假设电池的能量转化率为80%,则导线中转移电子的数目为___________。
    18.(2023春·黑龙江齐齐哈尔·高一齐齐哈尔市恒昌中学校校考期中)电池研发与生产、生活和军事等领域的发展密切相关。电池研发人员的工作包括电池构成材料的研制、电池性能的改进和应用拓展等。如图为简易原电池装置示意图。
      
    (1)将锌片和铜片用导线相连,烧杯中盛放的是硫酸铜溶液,电流表指针发生偏转,在这个原电池中,负极材料是___________,正极发生的实验现象是:___________;写出总反应的离子方程式:___________;
    (2)将铝片和镁片用导线相连,烧杯中盛放的是氢氧化钠溶液,电流表指针发生偏转,在这个原电池中,负极材料是___________,负极反应的离子方程式:___________;
    (3)若A、B均为铂片,电解质为KOH溶液,分别从A、B两极通入H2和O2,该电池即为碱性氢氧燃料电池,写出A电极反应式:___________;该电池在工作一段时间后,溶液的pH将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。

    参考答案:
    1.D
    【详解】A.外加电场作用于双极膜时,水分别在电极两端产生氢离子及氢氧根离子,故而水的电离度增大,A正确;
    B.双极膜的作用是选择性的让阴阳离子通过,如图,电渗析装置中氢离子及氢氧根离子分别向阴极及阳极移动,其他离子不能通过,故可抽取和MOH,B正确;
    C.依题意,双极膜电池中极可由CO2转化为HCOOH:,C正确;
    D.由C知,右侧电极发生还原反应,Y极是正极,根据阳离子流向正极可知双极膜中右侧为阳膜,D错误。
    故答案为:D。
    2.A
    【分析】a极有机污染物转化为二氧化碳,失去电子为负极,b极为正极,因此工作时,a极发生氧化反应,电流从b极流向a极,据此分析解题。
    【详解】A.a极有机污染物转化为二氧化碳,失去电子为负极,发生氧化反应,故A正确;
    B.a极为负极,b极为正极,因此工作时,电流从b极流向a极,故B错误;
    C.阴离子向a极迁移,阳离子向b极迁移,因此N为阳离子交换膜,M为阴离子交换膜,故C错误;;
    D.若b极上消耗标准状况下11.2LO2,则外电路中通过2mole−,此时通过阳离子交换膜的电荷数为2mol,经过N膜的离子为Na+和Ca2+,其所带电荷数不同,故此离子数目无法确定,故D错误;
    故答案选A。
    3.B
    【分析】装置甲为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置乙实现铁棒上镀铜,则铜为阳极,铁棒为阴极,则a通入甲烷,b通入氧气。
    【详解】A.根据前面分析b处应通入,发生还原反应,故A错误;
    B.装置乙中阴极质量变化12.8 g即生成0.2mol铜,转移0.4mol电子,,根据电路中电子转移数目相同,则装置甲中理论上消耗甲烷0.05mol即1.12 L(标准状况),故B正确;
    C.阳极铜失去电子变为铜离子,阴极铜离子得到电子变为铜单质,电镀结束后,装置乙中的物质的量浓度不变,故C错误;
    D.装置甲中通甲烷的一极电极反应式为,故D错误。
    综上所述,答案为B。
    4.C
    【分析】该装置中Mg易失电子作负极,电极反应式为Mg-2e-=Mg2+,石墨电极为正极,H2O2得电子,电极反应式为H2O2+2H++2e-=2H2O。
    【详解】A.石墨电极为该电池的正极,A正确;
    B.Mg为负极,Mg失电子被氧化生成Mg2+,发生氧化反应,B正确;
    C.电子不会经过电解质溶液,C错误;
    D.原电池电解质溶液中的阳离子向正极移动,故钠离子向石墨电极移动,D正确;
    故答案选C。
    5.D
    【分析】该装置为二次电池,放电时:N为负极,M为正极;充电时:N为阴极,M为阳极。
    【详解】A.PEG通过络合反应,防止在水系电解液中溶解,可防止碘化物穿梭,A正确;
    B.放电时,电子由N极(负极)经外电路流向M极(正极),B正确;
    C.充电时,N电极反应式为:,M电极反应式为:,C正确;
    D.隔膜孔隙过小,会增加电解液离子迁移难度,电阻增大使电池性能下降,D错误;
    故选D。
    6.D
    【详解】A.从图看2XY=X2+Y2中反应物的总能量高于生成物为放热反应,那么反应物的总键能应该小于生成物的总键能,A项错误;
    B.Fe在阴极无法产生Fe2+,该反应中无法看到白色沉淀,B项错误;
    C.Zn直接在左池与盐酸反应,无法形成稳定的电流,所以指针不偏转,C项错误;
    D.从图可以看出稀释相同倍数,HA的pH变化更大,说明HA的酸性更强,Ka更大,证明图示条件下 Ka(HA)>Ka(HB),D项正确;
    故选D。
    7.D
    【分析】氧化性: ,所以原电池反应为亚铁离子和高锰酸钾在酸性条件下反应生成铁离子、锰离子和水,则MnO在a侧电极得电子发生还原反应,a侧是正极;Fe2+在b侧电极失去电子发生氧化反应生成Fe3+,b侧是负极。
    【详解】A.据分析,乙烧杯中Fe2+在b侧电极失电子发生氧化反应生成Fe3+,b侧石墨电极是负极,A错误;
    B.高锰酸钾溶液可以氧化氯离子,故不能换成饱和KCl溶液,B错误;
    C.b侧是负极、a侧是正极,电池工作时,电子流动方向:石墨(乙)→b→a→石墨(甲),C错误;
    D.a侧是正极,电极反应为MnO+5e-+8H+=Mn2++4H2O,消耗氢离子,电池工作一段时间,甲烧杯中酸性减弱,D正确;
    答案选D。
    8.A
    【详解】A.电池Ⅰ中消耗又生成,起催化剂作用,故加入降低了正极反应的活化能,负极反应为乙醇失去电子发生氧化反应生成二氧化碳,反应为,A正确;
    B.没有标况,不能计算反应的氧气的体积,B错误;
    C.电池Ⅱ正极材料为层状含钠过渡金属氧化物,负极为钠锡合金;放电时,向正极迁移,会进入过渡金属氧化层,C错误;
    D.电池Ⅱ充电时,正极接外接电源正极、负极接外接电源负极,故b极接电源的负极,a极接电源的正极,D错误;
    故选A;
    9.B
    【详解】A.图1所示电池中,电子由锌极流出经导线流向石墨,电子不能进入溶液,故A错误;
    B.图Ⅱ所示电池中,得电子生成MnOOH和OH-,所以作作氧化剂,故B正确;
    C.图Ⅲ所示装置工作过程中,负极发生反应Pb-2e-+=PbSO4,质量逐渐增大,故C错误;
    D.图Ⅳ所示电池中,Zn是还原剂,在电池工作过程中被氧化,故D错误;
    选B。
    10.C
    【分析】该装置中,K为负极,即a电极为负极,b电极上氧气得电子,b电极为正极。
    【详解】A.根据分析,b电极为正极,A错误;
    B.电池工作时,电子从a电极经过导线流向b电极,B错误;
    C.b电极上氧气得电子,得到的产物为KO2,故电池工作时,由a电极通过隔膜移向b电极,C正确;
    D.正极的电极反应为:,D错误;
    故选C。
    11.C
    【详解】A.甲烧杯中,铜、锌用导线连接,甲构成原电池,铜是正极,铜片表面均有氢气产生,A错误;       
    B.甲烧杯中,铜、锌用导线连接,甲构成原电池,铜是正极;乙中铜、锌没有连接,不构成原电池,B错误;
    C.两烧杯中都发生反应,溶液的c(H+)均减小,C正确;       
    D.甲烧杯中,铜、锌用导线连接,甲构成原电池,产生气泡的速率甲比乙快,D错误;
    故答案为:C。
    12.B
    【分析】,锌与硫酸自发发生氧化还原反应,故Zn为负极,Cu为正极,硫酸为电解质溶液;

    【详解】A.根据分析,锌失电子为负极,A错误;
    B.电解质溶液中的氢离子移动到铜电极表面,生成氢气,B正确;
    C.负极失去电子,正极得电子,则Zn失电子,Cu得电子,C错误;
    D.该装置为原电池,由化学能转化为电能,D错误;
    故答案为:B。
    13.BC
    【详解】A.甲图是燃料电池,通入肼的一极为负极,通入氧气的一极为正极,由图可知正极附近有大量的氧离子,所以负极反应式为:,故A错误;
    B.要制备 ,乙为电解池,其中Fe电极为阳极,电极反应为,C电极为阴极,电极反应为,电解质溶液X可为NaCl,也可为,故B正确;
    C.有较强的还原性,苯的密度比水小,且与水互不相溶,所以乙中的苯可以隔绝空气,防止被氧化,故C正确;
    D.由AB分析可知甲中接线柱A为燃料电池的负极,乙中C电极为电解池的阳极,二者应该相连,故D错误;
    故答案为:BC。
    14.(1) 化学 电
    (2) 还原 减弱
    (3)SO2+2H2O-2e-=SO+4H+
    (4)过滤
    (5)适当加热可加快反应速率,温度不能过高避免双氧水受热分解
    (6)不可行,溶液B中存在大量Fe3+,往该溶液中滴加氢氧化钠溶液会产生红褐色的Fe(OH)3沉淀,干扰Fe2+的检验
    (7)3NH3+3H2O+Fe3+=Fe(OH)3↓+3NH

    【分析】II.铁泥中的Fe2O3、FeO和Fe和足量硫酸反应得含Fe3+、Fe2+、H+的溶液A,用H2O2将Fe2+氧化成Fe3+所得溶液B含Fe3+,加NaOH溶液将Fe3+沉淀,过滤得Fe(OH)3沉淀,将Fe(OH)3沉淀洗涤、加热得Fe2O3固体,据此解答。
    【详解】(1)该装置没有外加电源,是一个原电池,把化学能转化为电能。
    (2)由图示可看出,电子由a表面转移到b表面,因此b表面发生还原反应,催化剂b处的反应为:O2+2H++2e-=H2O,酸性减弱。
    (3)催化剂a表面是SO2失去电子生成硫酸,电极方程式为:SO2+2H2O−2e−==+4H+。
    (4)将溶液和沉淀分离的操作名称为过滤,故答案为:过滤。
    (5)适当加热可加快反应速率,温度不能过高避免双氧水受热分解。
    (6)不可行,溶液B中存在大量Fe3+,往该溶液中滴加氢氧化钠溶液会产生红褐色的Fe(OH)3沉淀,干扰Fe2+的检验。
    (7)氨水和Fe3+反应生成氢氧化铁的离子方程式为3NH3+3H2O+Fe3+=Fe(OH)3↓+3NH。
    15.(1)不相同
    (2)负
    (3) 负
    (4)电极活泼性强弱有关,电解液种类有关
    (5)
    (6) 减弱
    (7)1.6

    【详解】(1)实验1中电流表偏向Al,则说明Al为正极,实验2中电流表偏向Cu,则说明Cu为正极,Al为负极,因此实验1、2中Al电极的作用是不相同;故答案为:不相同。
    (2)根据实验1、2分析电流表偏向正极,因此实验3中石墨为正极,铝为负极,Al失去电子变为铝离子;故答案为:负。
    (3)根据实验1、2分析电流表偏向正极,因此实验4中Mg为正极,Al为负极,该原电池为碱性电池,铝失去电子和氢氧根结合生成偏铝酸根,则铝电极的电极反应式:;故答案为:负;。
    (4)根据以上实验结果,通过实验1、2、3说明在原电池中相对活泼的金属作正极还是作负极受到与电极活泼性强弱有关,通过实验1、4说明在原电池中相对活泼的金属作正极还是作负极受到与电解液种类有关;故答案为:电极活泼性强弱有关,电解液种类有关。
    (5)假设使用的“燃料”是氢气(),根据图中信息得到a为负极,b为正极,b电极氧气得到电子变为氢氧根,则b极的电极反应式为;故答案为:。
    (6)假设使用的“燃料”是甲烷(),甲烷在负极失去电子,和氢氧根结合得到碳酸根,则通入甲烷气体的电极反应式为:,电池工作一段时间后,根据总反应方程式,则电解液的碱性将减弱;故答案为:;减弱。
    (7)若消耗标准状况下的甲烷4.48L即物质的量为0.2mol,假设化学能完全转化为电能,根据电极方程式,则转移电子的数目为1.6;故答案为:1.6。
    16.(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。
    17.(1)CD
    (2) 有(无色)气泡产生 Al-3e- + 4OH-= + 2H2O
    (3) 变大 变小
    (4) 负极 2.4NA (或1.4448×1024,1.44×1024)

    【详解】(1)A.在锌锰干电池中,正极是碳棒,该电极上MnO2得电子发生还原反应,而碳棒不发生反应,质量不会减少,不会变细,故A错误;
    B.氢氧燃料电池属于原电池的一种,是将化学能直接转化为电能的装置,不是将热能直接转变为电能,故B错误;
    C.太阳能电池将太阳能直接转化成电能,故C正确;
    D.铅蓄电池正极是PbO2,负极是Pb,故D正确。
    故选:CD。
    (2)图(a)装置中Mg、Al和稀硫酸构成原电池,Mg易失电子作负极,Al作正极,正极上H+得电子发生还原反应,电极反应式为2H++2e﹣=H2↑,因此在Al片上看到的现象为有(无色)气泡产生;
    (b)装置中Mg、Al和NaOH溶液构成原电池,Mg不能与NaOH溶液反应,而Al能与NaOH溶液反应失去电子作负极,Mg作正极,负极上电极反应式为:Al-3e- + 4OH-= + 2H2O。
    (3)由图示装置可知,Zn为负极,发生的电极反应式为:Zn-2e—=Zn2+;Pb为正极,发生的电极反应式为:PbSO4+2e—=Pb+,ZnSO4溶液为电解质溶液,电池工作时,从右边(正极)向左边(负极)迁移,因此右边ZnSO4浓度不变,左边ZnSO4浓度变大,右边电极上由PbSO4变为Pb,电极质量变小。故答案为变大;变小。
    (4)根据题意可知,电池工作一段时间后,A电极附近碱性减弱,说明A电极消耗OH—,则A电极为负极,发生氧化反应,氢气失电子与OH—反应生成水,则反应式为H2-2e—+2OH—=2H2O,1mol H2~2mole—,当消耗H2的体积为33.6L(标准状况下)时,H2的物质的量为1.5mol, 电池的能量转化率为80%,则导线中转移电子的数目为1.5×2×80%×NA=2.4 NA。故答案为负极;2.4NA (或1.4448×1024,1.44×1024)。
    18.(1) 锌(Zn) 铜电极变粗
    (2) 铝()
    (3) 减少

    【详解】(1)锌片和铜片用导线相连,烧杯中盛放的是硫酸铜溶液,在这个原电池中,负极材料是锌片;正极发生的电极反应是:Cu2++2e-=Cu,实验现象是:铜电极变粗;总反应的离子方程式:;
    (2)将铝片和镁片用导线相连,烧杯中盛放的是氢氧化钠溶液,在这个原电池中,负极材料是铝片,负极反应的离子方程式:;
    (3)从A、B两极通入H2和O2,该电池即为碱性氢氧燃料电池,A电极反应式:;该电池的总反应是:2H2+O2=2H2O,工作一段时间后,溶液的OH-浓度下降,pH将减小。

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