时间:2018-03-17 07:23:22
1、选择题 目前已研制出一种用磺酸类质子作溶剂的酸性乙醇电池，其效率比甲醇电池高出32倍，电池构造如图所示，电池反应式为：C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O。下列关于该电池的说法正确的是
A．通入乙醇的电极为该电池的正极
B．放电过程中，电源内部的H+从正极区向负极区迁移
C．该电池的正极反应为：4H++O2+4e—=2H2O
D．用该电池做电源，用惰性电极电解饱和NaCl溶液时，每消耗0.2 mol C2H5OH，阴极产生标准状况下气体的体积为13.44 L
参考答案：C
本题解析：乙醇作为一种燃料，在反应中失去电子，被氧化，因此在燃料电池中乙醇在负极上发生反应，A错误；负极失去电子，电子沿导线传递到正极上，因此溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动B错误；氧气在正极反应，C正确；乙醇中碳原子的化合价是＋2价，而在产物中碳原子的化合价是＋4价，即1个碳原子失去6个电子，所以1mol乙醇转移12mol电子，消耗0.2mol乙醇转移2.4mol电子，电解池的阴极生成氢气，生成氢气的物质的量为x，根据转移电子数守恒，2x=2.4mol，x=1.2mol，故生成氢气的体积为1.2molx22.4L/mol=26.88L，D错误，答案选C.
考点：电解池和原电池原理
本题难度：困难
2、选择题 硫化氢(H2S)是一种有毒的可燃性气体，用H2S、空气和KOH溶液可以组成燃料电池，其总反应式为2H2S+3O2+4KOH=2K2SO3+4H2O。
（1）该电池工作时正极应通入?。
（2）该电池的负极电极反应式为：?。
（3）该电池工作时负极区溶液的pH?（填“升高”“不变”“降低”）
（4）有人提出K2SO3可被氧化为K2SO4，因此上述电极反应式中的K2SO3应为K2SO4，某学习小组欲将电池工作一段时间后的电解质溶液取出检验，以确定电池工作时反应的产物。实验室有下列试剂供选用，请帮助该小组完成实验方案设计。
0.01mol·L－1KMnO4酸性溶液，1mol·L－1HNO3，1mol·L－1H2SO4，1mol·L－1HCl，
0.1mol·L－1Ba(OH)2，0.1 mol·L－1 BaCl2。
| ? | 实验步骤 | 实验现象及相关结论 |
| ① | 取少量电解质溶液于试管中，用pH试纸测其pH。 | 试纸呈深蓝色，经比对溶液的pH约为14，说明溶液中有残余的KOH。 |
| ② | 继续加入?溶液，再加入 ?溶液，振荡。 | 若有白色沉淀产生，则溶液中含有K2SO4。 若无白色沉淀产生，则溶液中没有K2SO4。 |
| ③ | 另取少量电解质溶液于试管中，先加 1 mol·L－1的H2SO4酸化，再滴入2~3滴0.01 mol·L－1KMnO4酸性溶液，振荡。 | ? ?； ? ?。 |
参考答案：（12分）（1）空气(或氧气) （1分）
（2）2H2S+16OH－—12e－=2SO32－+10H2O?或H2S+8OH－—6e－=SO32－+5H2O（3分）
（3）降低（1分）
（4）①足量1mol·L－1 HCl （1分）?少量0.1 mol·L－1 BaCl2（1分）
②若KMnO4溶液紫红色褪去，则说明溶液中含有K2SO3，若KMnO4溶液紫红色不褪，则说明溶液不含K2SO3（2分）。
（5）5.000 mol·L－1（3分）
【由于BaSO3在空气中加热时转化为BaSO4，
n(BaSO4)=11.65g/233g?mol－1=0.05000mol，即n(K2SO4)+n(K2SO3)=0.05000mol
反应后溶液中：
?(其它合理解法也给分)】
本题解析：（1）正极发生还原反应，正极主要反应物所含元素化合价一定降低，总反应中氧元素由0价降为—2价，硫元素由—2价升为+4价，则放电时正极应通入氧气，负极应通入硫化氢；（2）负极主要反应物→产物是H2S→SO32－；根据化合价升高总数等于失去电子数，则H2S—6e－→SO32－；左右电荷数分别为+6、—2，根据KOH溶液显强碱性及电荷守恒，则H2S—6e－+8OH－→SO32－；根据左右氢或氧原子守恒，则负极反应式为H2S+8OH－—6e－=SO32－+5H2O或2H2S+16OH－—12e－=2SO32－+10H2O；（3）放电时负极消耗OH－，负极区溶液的碱性减弱，因此溶液pH降低；（4）K2SO3、K2SO4都能与Ba(OH)2、BaCl2反应生成白色沉淀，因此检验K2SO4的存在时要排除K2SO3的干扰；K2SO3与HCl易反应，Ba(OH)2的成本较高，因此步骤②中应继续加入足量1mol·L－1HCl，充分反应后再加入几滴0.1 mol·L－1 BaCl2，若有白色沉淀产生，则溶液中含有K2SO4；若无白色沉淀产生，则溶液中没有K2SO4；步骤③的目的是检验K2SO3的存在，先加适量硫酸中和KOH至溶液呈酸性，然后加入适量酸性高锰酸钾溶液，利用K2SO3能使酸性高锰酸钾溶液褪色的性质，如果没有K2SO3，酸性高锰酸钾溶液不褪色；如果褪色，说明存在K2SO3；（5）K2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2KCl，K2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2KCl，2BaSO3+O2=2BaSO4，则最后所得固体为硫酸钡；n(BaSO4)=11.65g÷233g/mol=0.05000mol，则20mL电解质溶液中n(K2SO3)+n(K2SO4)=0.05000mol，故100mL电解质溶液中n(K2SO3)+n(K2SO4)=0.2500mol；根据硫守恒可知，n(H2S) =0.2500mol；2H2S+3O2+4KOH=2K2SO3+4H2O，根据系数之比等于物质的量之比，则n(KOH) =0.5000mol；电池工作前，n(KOH) =56g÷56g/mol=1.000mol，则电解工作一段时间后剩余的n(KOH)=（1.000—0.5000）mol=0.5000mol，则100mL电解质溶液中c(KOH)=0.500mol÷0.1L=5mol/L。
本题难度：简单
3、选择题 如图所示，将两烧杯用导线按如图所示相 连，Pt、Cu、Zn、C分别为四电极，当闭合开关后，以下表述正确的是 
[?]
A．Cu极为原电池负极
B．Cu极附近显碱性
C．G极发生氧化反应
D．电子流向为C极流向Pt极
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 某同学设计的铜锌原电池如右图所示，则下列说法正确的是
A．因为锌与硫酸锌，铜与硫酸铜不反应，所以该装置无法工作
B．电池反应为：Zn2++Cu＝Zn +Cu2+
C．盐桥中的Cl－移向ZnSO4溶液
D．在外电路中，电流从负极流向正极
参考答案：C
本题解析：A、构成原电池的条件是活泼性不同的金属，或金属与非金属，导线相连并插入到电解质溶液中。锌的金属性强于铜。因此根据装置可知，该装置是原电池，可以工作，A不正确；B、锌是负极，铜是正极，溶液中的铜离子得到电子，所以电池反应为Zn+Cu2+＝Zn2++Cu，B不正确；C、原电池中负极失去电子，电子沿导线传递到正极。因此溶液中的阳离子向正极移动，则阴离子向负极移动，所以盐桥中的Cl－移向ZnSO4溶液，C正确；D、在外电路中，电流从正极流向负极，D不正确，答案选C。
本题难度：一般
5、选择题 下列装置能够组成原电池并发生原电池反应的是
[? ]
A．
B．
C．
D．
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单