2022高考化学一轮复习-第6章-第17讲-原电池-化学电源-优化训练.docx

必考部分第六章第17讲题组一原电池正、负极推断及电极反应式的书写1(2021新课标卷)银质器皿日久表面会渐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘由。依据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发觉黑色会褪去。下列说法正确的是()A处理过程中银器始终保持恒重B银器为正极，Ag2S被还原生成单质银C该过程中总反应为2Al3Ag2S=6AgAl2S3D黑色褪去的缘由是黑色Ag2S转化为白色AgCl【答案】B【解析】负极反应为2Al6e=2Al3；正极反应为3Ag2S6e=6Ag3S2。溶液中的Al3与S2进一步发生反应2Al33S26H2O=2Al(OH)33H2S，故总反应为3Ag2S2Al6H2O=6Ag2Al(OH)33H2S，C项错误；由总反应式可知Ag2S转化为Ag，银器质量减轻，A项错误；黑色褪去说明Ag2S转化为Ag，D项错误；银器为正极，Ag2S被还原为Ag，B项正确。2(2022福建卷)某原电池装置如下图所示，电池总反应为2AgCl2=2AgCl。下列说法正确的是()A正极反应为AgCle=Ag Cl B放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之转变D当电路中转移0.01 mol e时，交换膜左侧溶液中约削减0.02 mol离子【答案】D【解析】A项正确的正极反应式为Cl22e=2Cl，错误；B项由于阳离子交换膜只允许阳离子通过，故在左侧溶液中才会有大量白色沉淀生成，错误；C项若用NaCl溶液代替盐酸，但电池总反应不变，错误；D项当电路中转移0.01 mol e时，交换膜左侧产生0.01 mol Ag与盐酸反应产生AgCl沉淀，同时约有0.01 mol H通过阳离子交换膜转移到右侧溶液中，故左侧溶液共约0.02 mol离子削减，正确。3某同学组装了下图所示的电化学装置和，下列叙述正确的是()A装置：铁极会溶解，溶液从蓝色渐渐变成浅绿色B装置：电流方向由铁极铜极 C装置：碳极上有无色气体产生D装置：铁极发生还原反应【答案】A【解析】装置：CuFe原电池，铁作负极，失电子发生反应生成浅绿色的Fe2，铜作正极，电解质溶液中的铜离子得到电子发生还原反应，电流方向为正极A负极，故A对B错；装置：金属铁发生吸氧腐蚀，碳极上是氧气得电子，发生还原反应，铁极失电子发生氧化反应，故C、D均错误。4有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A物质的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能供应电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如下图所示。(1)电池正极的电极反应式是_。 (2)电解质溶液的pH_(填写“增大”、“减小”或“不变”)。(3)A物质是_(写化学式)。【答案】(1)N28H6e=2NH(2)增大(3)NH4Cl题组二原电池工作原理的综合分析与应用5(2022新课标卷)2021年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是()Aa为电池的正极B电池充电反应为LiMn2O4=Li1xMn2O4xLiC放电时，a极锂的化合价发生变化D放电时，溶液中的Li从b向a迁移【答案】C【解析】依据题给装置图推断，b的电极材料中含有活泼金属Li，反应中易失电子，发生氧化反应，作原电池的负极，电极反应式为Lie=Li，电极a是原电池的正极，电极反应式为Li1xMn2O4xLixe=LiMn2O4，电池反应为Li1xMn2O4xLi=LiMn2O4。综上所述，a是原电池的正极，A正确；电池充电反应为原电池反应的逆反应，即LiMn2O4=Li1xMn2O4xLi，B正确；放电时，a极锰的化合价发生变化，Li的化合价没有变化，C错误；放电时，溶液中的Li从b向a迁移，D正确。6(2021广东卷节选)(1)能量之间可以相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料：ZnSO4(aq)、FeSO4(aq)、CuSO4(aq)；铜片、铁片、锌片和导线。完成原电池甲的装置示意图(见下图)，并作相应标注。甲要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。以铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观看到负极_。甲、乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是_，其缘由是_。(2)依据牺牲阳极的阴极疼惜法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在(1)的材料中应选_作阳极。【答案】(1)装置图如下电极渐渐溶解甲可以避开活泼金属与电解质溶液(如Zn和CuSO4)接触，从而供应稳定电流(2)Zn【解析】(1)由题给试剂，结合原电池的形成条件，可知可以组合的原电池有锌铜、锌铁、铁铜原电池。由图示所给电子移动方向，可知左边为负极(活泼金属)、右边为正极(不活泼金属)，则组装的原电池可以如下：由所给的电极材料可知，当铜片作电极时，铜片确定是正极，则负极是活泼的金属(失电子发生氧化反应)，反应的现象是电极渐渐溶解。以Zn和Cu作电极为例，假如不用盐桥则Zn与CuSO4反应，置换出的XCu附着在Zn表面，阻碍Zn与CuSO4的接触，不能供应稳定电流。(2)依据牺牲阳极的阴极疼惜法可知，被疼惜的金属作阴极，即Zn作为阳极。7铜在工农业生产中有着广泛的用途。 (1)配制CuSO4溶液时需加入少量稀H2SO4，其缘由是_ _(只写离子方程式)。 (2)某同学利用制得的CuSO4溶液，进行以下试验探究。图甲是依据反应FeCuSO4=CuFeSO4设计成铁铜原电池，请图甲中的横线上完成标注。图乙中，是甲烷燃料电池的示意图，该同学想在中实现铁上镀铜，则应在a处通入_ (填“CH4”或“O2”)，b处电极上发生的电极反应式为_=4OH； 若把中电极均换为惰性电极，电解液换为含有0.1 mol NaCl溶液400 mL，当阳极产生的气体为448 mL(标准状况下)时，溶液的pH为_(假设溶液体积变化忽视不计)。【答案】(1)Cu22H2OCu(OH)22H(2)CH4O24e2H2O13(2)n(Cl2)44822 4000.02 mol由2NaCl2H2O=Cl2H22NaOH 1 2电解产生n(OH)0.02 mol20.04 molc(OH)0.04 mol(400 mL /1 000 mLL1)0.1 molL1pOHlg 0.11，故pH14113。