高中化学知识点讲解《原电池原理》试题巩固（2017年最新版） - 高考化学题库

1、填空题由铜片、锌片和足量稀H2SO4组成的原电池中，若锌片只发生电化学腐蚀，一段时间后某极产生2.24L(标准状况)的气体。问：

（1）正极是______(填“锌”或“铜”)，发生_________反应(填“氧化”或 “还原”)。
（2）负极的电极反应为__________________。
（3）产生这些气体共需转移电子_________mol。

参考答案：（1）铜，还原，(2）Zn－2e-＝ Zn2+（3）0.2m

本题解析：
试题分析：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。锌比铜活泼，则锌是负极，失去电子，电极反应式是Zn－2e-＝ Zn2+；铜是正极，溶液中的氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式是2H＋＋2e－＝H2↑；生成的氢气物质的量是2.24L÷22.4L/mol＝0.1mol，所以产生这些气体共需转移电子0.2mol。
点评：该题是高考中的常见题型，属于基础性试题的考查，难度不大。该题的关键是明确原电

本题难度：一般

2、填空题熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，因而受到重视。某燃料电池以熔融的K2CO3(其中不含O2－和HCO)为电解质，以丁烷为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池负极电极反应式为：2C4H10＋26CO－52e－===34CO2＋10H2O。
试回答下列问题：
（1）该燃料电池的化学反应方程式为______________________________________________；
（2）正极电极反应式为____________________________________________。
（3）为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此，必须在通入的空气中加入一种物质，加入的物质是________，它来自____________。
（4）某学生想用该燃料电池和如图所示装置来电解饱和食盐水：

①写出反应的离子方程式_______________________________________。
②将湿润的淀粉KI试纸放在该装置附近，发现试纸变蓝，待一段时间后又发现蓝色褪去，这是因为过量的Cl2将生成的I2氧化。若反应的Cl2和I2的物质的量之比为5∶1，且生成两种酸。该反应的化学方程式为_______________________________________________________________。
③若电解后得到200 mL 3.25 mol·L－1 NaOH溶液，则消耗C4H10的体积在标准状况下为________mL。

参考答案：（1）2C4H10＋13O2===8CO2＋10H2O

本题解析：
试题分析：（1）该燃料电池的反应实质是丁烷与氧气反应生成二氧化碳、水，所以总反应的化学方程式为2C4H10＋13O2===8CO2＋10H2O
（2）用总反应方程式减去负极反应方程式可得正极反应方程式为13O2＋26CO2＋52e－===26CO
（3）该反应的中有水生成，所以在空气中应充入二氧化碳，以保证碳酸钾电解质的稳定性；二氧化碳来自于电池的负极；
（4）①电解饱和食盐水得到氯气、氢气、氢氧化钠，反应的离子方程式为2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－
②氯气将生成的I2氧化，得到两种酸，反应的Cl2和I2的物质的量之比为5∶1，说明1个Cl原子得电子的数目是1个I原子失去电子数目的1/5，所以Cl的化合价由0价降为-1价，则I的化合价由0价升高为+5价，结合溶液中的水判断该两种酸是HCl和H HIO3，化学方程式为5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3　
③电解后得到200 mL 3.25 mol·L－1 NaOH溶液，氢氧化钠的物质的量是0.65mol，转移电子的物质的量是0.65mol，根据2C4H10＋26CO－52e－===34CO2＋10H2O，得需要丁烷的物质的量是0.025mol，标准状况下的体积是0.025mol×22.4L/mol=0.56L=560mL。
考点：考查电化学反应原理的应用与计算

本题难度：困难

3、填空题中国环境监测总站数据显示，颗粒物(PM2.5等)为连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：
⑴ 将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：

离子

K+

Na+

NH4+

SO42-

NO3-

Cl－

浓度/mol?L－1

4×10－6

6×10－6

2×10－5

4×10－5

3×10－5

2×10－5

?
根据表中数据计算PM2.5待测试样的pH ＝　???????　。
⑵ NOx是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：

① N2(g)＋O2(g)

2NO(g)?△H＝　??????????????　。
② 当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式　??????????????????????????????????????????　。
③ 汽车汽油不完全燃烧时还产生CO，有人设想按下列反应除去CO：
2CO(g)＝2C(s)＋O2(g),已知该反应的△H＞0，该设想能否实现？　??　。
⑶ 碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：

① 用离子方程式表示反应器中发生的反应　???????????????????????????　。
② 用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是?????????????????????????????????????????????????　。
③ 用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH）表示），NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量、长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：Ni(OH)2＋M

NiO(OH)＋MH，电池放电时，负极电极反应式为　????????????????????????????????　；充电完成时，全部转化为NiO(OH)，若继续充电，将在一个电极产生O2，O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极电极反应式为　　　　　????　　????　。

参考答案：⑴4???⑵① +183 kJ·mol－1?② 2NO＋2C

本题解析：
试题分析：（1）根据溶液呈电中性的原理可得c(H+)+c(K+)+c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO42－)+c(NO3－)+c(Cl－)。将各个数值代入上述式子可得c(H+)=1.0×10－4mol/L,所以pH=4；(2)① N2(g)＋O2(g)2NO(g)?△H＝945kJ/mol+498