时间:2025-06-25 23:06:41
1、选择题 某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质、以CH4为燃料时,该电池工作原理见下图。下列说法正确的是
A.a为CH4,b为CO2
B.CO32
参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 美国海军海底战事中心与麻省理工大学共同研制成功了用于潜航器的镁过氧化氢燃料电池系统。其工作原理如图所示。以下说法中错误的是
A.电池的负极反应为Mg-2e-===Mg2+
B.电池工作时,H+向负极移动
C.电池工作一段时间后,溶液的pH增大
D.电池总反应式是Mg+H2O2+2H+===Mg2++2H2O
参考答案:B
本题解析:A.根据图示可知:比较活泼的Mg电极是负极,电池的负极反应为Mg-2e-===Mg2+,正确;B.电池工作时,H+向负电荷较多的正极移动,错误;C.电池工作一段时间后,由于溶液中的H+不断被消耗,所以溶液的pH增大,正确;D.根据电池工作原理示意图可知该电池总反应式是Mg+H2O2+2H+===Mg2++2H2O,正确。
考点:考查镁过氧化氢燃料电池的工作原理的知识。
本题难度:一般
3、实验题 某课外活动小组同学用右图装置进行相关的实验,试回答下列问题。
(1)若开始时开关K与a连接,则A极的电极反应式为?。
(2)若开始时开关K与b连接,则总反应的离子方程式为?。在该实验中,下列说法正确的是(填序号)?。
①溶液中Na+向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后(设NaCl足量)加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则有0.2 mol电子转移
(3)事实证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是?。
A.C(s) + H2O(g) =" CO(g)" + H2(g) ?△H > 0
B.NaOH(aq) + HC1(aq) =" NaC1(aq)" + H2O(1)? △H < 0
C.2H2(g) + O2(g) = 2H2O(1) ?△H<0
(4)电解原理在化学工业中有着广泛的应用。右图中,a为电解液,X和Y是两块电极板,回答下列问题:
(4)①若X和Y均为惰性电极,a为CuSO4溶液,则电解时的化学反应方程式为?。通过一段时间后,向所得溶液中加入8g CuO粉末,恰好恢复电解前的浓度和pH,则电解过程中转移的电子的物质的量为?。
②若X、Y分别为铁和铜,a仍为CuSO4溶液,则Y极的电极反应式为?。
参考答案:(17分)
(1)2H2O + O2↑+4e-=4OH-?(3分)
(2)2Cl- + 2H2O ?电解??2OH- + H2↑ + Cl2↑(3分) ? ②④(2分)
(3)C(2分)
(4)①2CuSO4+2H2O ?电解??Cu+O2↑+2H2SO4(3分) ?0.2mol(2分)
②Cu -2e- = Cu2+ (2分)
本题解析:(1)开始时开关K与a连接,是原电池,铁为负极,发生氧化反应,失去电子生成亚铁离子,故答案为:Fe-2e-=Fe2+;
(2)开关K与b连接,装置为电解池,铁为阴极,发生还原反应,氢离子得到电子生成氢气,电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,电解过程中阳离子向阴极移动,①错误,A生成氯气,能使湿润KI淀粉试纸变蓝,②错误,反应一段时间后加适量HCl气体可恢复到电解前电解质的浓度,③错误,若标准状况下B极产生2.24L氢气,转移0.2mol电子,④正确,故答案为:2H++2e-=H2↑; 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;②正确。
(3)放热反应中,△H<0,形成原电池的反应必须为氧化还原反应,故选C。
(4)①电解CuSO4溶液,生成Cu单质、O2和H2SO4,方程式为2CuSO4+2H2O ?电解??Cu+O2↑+2H2SO4。8g CuO,即0.1mol,根据质量守恒定律,反应的CuSO4为0.1mol,故电解过程中转移的电子的物质的量为0.2mol。
②阳极上失电子,故Y极的电极反应式为Cu -2e- = Cu2+。
点评:本题考查原电池和电解池原理和原电池的设计,解题时要注意分析电极反应及生成物,能设计成原电池的反应必须是放热反应,同时必须是氧化还原反应。
本题难度:一般
4、选择题 获得“863”计划支持的环境友好型铝碘电池已研制成功,电解质溶液为AlI3溶液,电池总反应式为2Al+3I2=2AlI3。下列说法不正确的是
A.该电池负极的电极反应为:Al–3e-=Al3+
B.电池工作时,溶液中铝离子向正极移动
C.消耗相同质量金属时,用锂作负极产生电子的物质的量比用铝时多
D.当导线中有3.612×1024个电子通过时,电池负极质量减少27 g
参考答案:D
本题解析:原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应。所以根据总的反应式可知,Al是负极,失去电子,A、B正确;铝的平均摩尔电子质量是27÷3=9<7,所以在质量相等的条件下,用锂作负极产生电子的物质的量比用铝时多,C正确;3.612×1024个电子的物质的量是3.612×1024÷6.02×1023/mol=6mol,在消耗2mol铝,质量是54g,D不正确,答案选D。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题注重基础,难易适中,侧重对学生基础知识的巩固与训练。该题的关键是明确原电池的工作原理,并能结合题意具体问题、具体分析即可。
本题难度:简单
5、填空题 (8分)银锌电池广泛用于各种电子仪器的电源,它的充放电过程可表示为:
2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O,回答下列有关问题。
(1)电池的放电过程是 (填“①”或“②”)。
(2)该电池属于 性电池(填“酸”、“碱”或“中”)。
(3)写出充电时阳极的电极反应式:
(4)充电时,电池的正极应接电源的 极。
参考答案:(每空2分,共8分)(1)②(2)碱 (3)2Ag+2OH--2e-Ag2O+H2O (4)正
本题解析:关键是准确判断①②哪个是放电过程和充电过程。原电池反应是自发反应,由性质可知Ag2O有强氧化性,Zn有强还原性,所以②是自发反应,即放电过程是①;(2)电池总反应生成产物为Zn(OH)2可知,原电池是碱性电池;(3)充电时是电解池,阳极发生氧化反应,电极反应式为2Ag+2OH--2e-Ag2O+H2O,(4)放电时,正极发生还原反应,得电子,所以充电时发生氧化反应,失电子,必须与电源的正极相连。
考点:考查原电池、电解池的工作原理。
本题难度:一般