PAGE14專題2化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第三單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化一、選擇題（本題包括21小題，每小題4分，共84分）2H=Fe2H2↑,則下列說(shuō)法正確的是（）A硝酸為電解質(zhì)溶液B鋅為原電池正極C鐵極質(zhì)量不變D銅為原電池正極4溶液中，下列敘述中正確的是A電子由正極流向負(fù)極逐漸增大片的質(zhì)量逐漸增大片和Cu片上同時(shí)有氣泡放出，說(shuō)明Zn片不純3原電池的電極反應(yīng)不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說(shuō)法不正確的是（）、Cu、稀硫酸組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式：Al-3e-=Al3、Al、NaOH溶液組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式：Al-3e-4OH-=AlO-22H2O、Cu、FeCl3溶液組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式：Cu-2e-=Cu2、Cu、濃硝酸組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式：Cu-2e-=Cu24下列說(shuō)法正確的是（）A原電池中電流由負(fù)極流向正極B原電池中電子流出的一極是正極，發(fā)生氧化反應(yīng)C原電池的兩極發(fā)生的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)D形成原電池后，原電池中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)5如圖1所示，杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相同的空心銅球和空心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿使其在水中保持平衡，然后小心地向燒杯中央滴入濃CuSO4溶液，一段時(shí)間后，下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是（實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不考慮鐵絲反應(yīng)及兩邊浮力的變化）（）

圖1A杠桿為導(dǎo)體和絕緣體時(shí)，均為A端高B端低B杠桿為導(dǎo)體和絕緣體時(shí)，均為A端低B端高C當(dāng)杠桿為絕緣體時(shí)，A端低B端高；為導(dǎo)體時(shí)，A端高B端低D當(dāng)杠桿為絕緣體時(shí)，A端高B端低；為導(dǎo)體時(shí)，A端低B端高6下列各組電極材料和電解質(zhì)溶液中，不能組成原電池的是（）A銅片、石墨棒、稀硫酸B銅片、石墨棒、硝酸銀溶液C鋅片、銅片、稀鹽酸D銅片、鐵片、FeCl3溶液7根據(jù)下列事實(shí)：①AB2=A2B;②D2H2O=DOH2H2↑;③以B、E為電極與E的鹽溶液組成原電池，電極反應(yīng)為E22e-=E,B-2e-=B2,由此可知A2、B2、D2、E2的氧化性強(qiáng)弱關(guān)系是（）﹥A2﹥B2﹥E2﹥B2﹥D2﹥E2﹥E2﹥A2﹥B2﹥B2﹥A2﹥D28電池是人類生產(chǎn)和生活中重要的能量人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。下列有關(guān)電池的敘述正確的是（）A鋅錳干電池工作一段時(shí)間后碳棒變細(xì)B氫氧燃料電池可將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹸氫氧燃料電池工作時(shí)氫氣在負(fù)極被氧化D太陽(yáng)能電池的主要材料是高純度的二氧化硅9某實(shí)驗(yàn)興趣小組用如圖2所示裝置做完實(shí)驗(yàn)后，在讀書卡片上記下了如下6條記錄，其中正確的是（）

圖2卡片：No:28Date:實(shí)驗(yàn)后的記錄：①Zn為正極，Cu為負(fù)極②H向負(fù)極移動(dòng)③電子流動(dòng)方向?yàn)閆n→導(dǎo)線→Cu④Cu極有H2產(chǎn)生⑤若有1mol電子流過(guò)導(dǎo)線，則產(chǎn)生⑥正極的電極反應(yīng)式為：Zn-2e-=Zn2A①②③B③④⑤C④⑤⑥D(zhuǎn)②③④3Fe=3Fe2,能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池為（）,負(fù)極為Fe,電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液,負(fù)極為Zn,電解質(zhì)溶液為Fe2SO43溶液,負(fù)極為Fe,電解質(zhì)溶液為FeNO33溶液,負(fù)極為Fe,電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液11鋅錳干電池在放電時(shí)，電池總反應(yīng)方程式可以表示為Zn2MnO22NH4=Zn2Mn2O32NH3H2O。在此電池放電時(shí)，正極（碳棒）上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是（）和NH4和NH4D碳棒4的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的鋅片和銅片，下列敘述正確的是（）2-4濃度逐漸增大B電子通過(guò)導(dǎo)線由銅片流向鋅片2逸出2逸出13（2022·安徽高考）研究人員最近發(fā)明了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電，在海水中電池總反應(yīng)可表示為：5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl下列“水”電池在海水中放電時(shí)的有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A正極反應(yīng)式：AgCl--e-=AgCl電子不斷向“水”電池的負(fù)極移動(dòng)是還原產(chǎn)物14（福建高考）控制合適的條件，將反應(yīng)2Fe32I-2Fe2I2設(shè)計(jì)成如圖3所示的原電池。下列判斷不正確的是（）

圖3A反應(yīng)開始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B反應(yīng)開始時(shí)，甲中石墨電極上Fe3被還原C電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D電流計(jì)讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中石墨電極為負(fù)極15（安徽高考）某固體酸燃料電池以CsHSO4固體為電解質(zhì)傳遞H,其基本結(jié)構(gòu)見圖4，電池總反應(yīng)可表示為：2H2O2=2H2O，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）

圖4極極上的電極反應(yīng)式為：O22H2O4e-＝4OH-C每轉(zhuǎn)移電子，消耗的H2由a極通過(guò)固體酸電解質(zhì)傳遞到b極16（2022·安徽高考）某興趣小組設(shè)計(jì)如下微型實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先斷開K2，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生；一段時(shí)間后，斷開K1，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表A指針偏轉(zhuǎn)。圖5下列有關(guān)描述正確的是（）2，閉合K1時(shí)，總反應(yīng)的離子方程式為：2H2Cl-Cl2↑H2↑2,閉合K1時(shí)，石墨電極附近溶液變紅1，閉合K2時(shí)，銅電極上的電極反應(yīng)式為：Cl22e-=2Cl-1,閉合K2時(shí)，石墨電極作正極17下列說(shuō)法中正確的是（）電極電解NaOH溶液，實(shí)質(zhì)就是電解水，溶液的ol/L電子的物質(zhì)的量為（H）為4mol/L20（2022·浙江高考）Li-Al/FeS電池是一種正在開發(fā)的車載電池，該電池中正極的電極反應(yīng)式為2LiFeS2e-=Li2SFe。有關(guān)該電池的下列說(shuō)法中，正確的是（）在電池中作為負(fù)極材料，該材料中Li的化合價(jià)為1價(jià)FeS=Li2SFe-=Al3D充電時(shí)，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i2SFe-2e-=2LiFeS21（2022·福建高考）研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚雷和潛艇的儲(chǔ)備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以LiOH為電解質(zhì)，使用時(shí)加入水即可放電。關(guān)于該電池的下列說(shuō)法不正確的是（）A水既是氧化劑又是溶劑B放電時(shí)正極上有氫氣生成-向正極移動(dòng)2H2O=2LiOHH2↑二、填空及簡(jiǎn)答題（本題包括2小題，共16分）22（6分）由銅片、鋅片和250mL稀硫酸組成的原電池，當(dāng)在銅片上放出（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）的氣體時(shí)，H2SO4恰好反應(yīng)完全。（1）該原電池的負(fù)極反應(yīng)式為______________________________。（2）原稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為_______________________mol·L-1。（3）鋅片減少的質(zhì)量為______________________________g。23（10分）（2022·成都模擬）熔融鹽燃料電池具有較高的發(fā)電效率，因而受到重視。某燃料電池以熔融的K2CO3（其中不含O2-和HCO-3）為電解質(zhì)，以丁烷為燃料，以空氣為氧化劑，以具有催化作用和導(dǎo)電性能的稀土金屬材料為電極。該燃料電池負(fù)極電極反應(yīng)式為：2C4H1026CO2-3-52e-=34CO210H2O。請(qǐng)回答下列問題：（1）該燃料電池的化學(xué)反應(yīng)方程式為______________________________。（2）正極電極反應(yīng)式為______________________________。（3）為了使該燃料電池長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定。為此，必須在通入的空氣中加入一種物質(zhì)，加入的物質(zhì)是_______________________，它來(lái)自______________________________。（4）某學(xué)生想用該燃料電池和如圖6所示裝置來(lái)電解飽和食鹽水：①寫出反應(yīng)的離子方程式______________________________。

圖6②將濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙放在該裝置附近，發(fā)現(xiàn)試紙變藍(lán)，待一段時(shí)間后又發(fā)現(xiàn)藍(lán)色褪去，這是因?yàn)檫^(guò)量的Cl2將生成的I2氧化。若反應(yīng)的Cl2和I2的物質(zhì)的量之比為5∶1，且生成兩種酸。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________。③若電解后得到LNaOH溶液，則消耗C4H10的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為_______________________mL。參考答案解析：由原電池反應(yīng)的離子方程式知，電池的負(fù)極為鐵，則正極應(yīng)是比鐵不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘?，B錯(cuò)；在反應(yīng)中負(fù)極不斷被消耗，C錯(cuò)；由于反應(yīng)中放出了氫氣并生成Fe2,故知電解質(zhì)溶液不能是硝酸,A錯(cuò)；由以上分析可知正確選項(xiàng)為D。解析：Zn與稀H2SO4反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，使溶液中的cH變小，ol電子，生成，正確選項(xiàng)為③④⑤。解析：根據(jù)反應(yīng)方程式可知，該原電池的電解質(zhì)溶液含F(xiàn)e3，且Fe為負(fù)極，正極材料應(yīng)是比鐵不活潑的金屬或?qū)щ姺墙饘?，A、C項(xiàng)均符合。解析：由鋅錳干電池的總反應(yīng)知，Zn為負(fù)極，MnO2為正極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)，NH4為正極上的輔助反應(yīng)物。解析：用導(dǎo)線連接鋅片和銅片放入稀H2SO4溶液中后構(gòu)成原電池，則正極發(fā)生2H2e-=H2↑，負(fù)極發(fā)生Zn-2e-=Zn2，電子由Zn片（負(fù)極）經(jīng)導(dǎo)線流入銅片（正極），在銅片上有H2產(chǎn)生，故選D。解析：由電池總反應(yīng)式可知，Ag在負(fù)極失去電子，生成氧化產(chǎn)物AgCl，每生成2molAgCl，即生成1molNa2Mn5O10時(shí)，轉(zhuǎn)移2mol電子，故A、D錯(cuò)誤，B正確；Na應(yīng)向電池的正極移動(dòng)，C錯(cuò)誤。解析：反應(yīng)開始后，乙中石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)為2I--2e-=I2，為氧化反應(yīng)，A說(shuō)法正確。甲中石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)為2Fe32e-=2Fe2，F(xiàn)e3被還原，B正確。電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，電極上得到和失去的電子數(shù)相等，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，C正確。電流計(jì)讀數(shù)為零（反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)）后，在甲中溶入FeCl2固體，則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，I2被還原，乙中的石墨電極為正極，D錯(cuò)誤。解析：在原電池中電子通過(guò)外電路從負(fù)極流向正極，A錯(cuò)；b電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式應(yīng)為:O24H4e-=2H2O，B錯(cuò)；C選項(xiàng)中未說(shuō)明在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是；在原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，而陰離子向負(fù)極移動(dòng)，故只有D正確。解析：解答本題時(shí)應(yīng)特別注意，金屬Cu在電解池和原電池中作何種電極。當(dāng)斷開K2，閉合K1時(shí)為電解池，由于兩極都有氣泡冒出，故相當(dāng)于惰性電極電解飽和食鹽水，故銅作陰極而石墨作陽(yáng)極，陽(yáng)極反應(yīng)為2Cl--2e-=Cl2↑，電池總反應(yīng)的離子方程式為2Cl-2H2OH2↑Cl2↑2OH-，A、B都錯(cuò)；當(dāng)斷開K1，閉合K2時(shí)組成原電池，銅作負(fù)極而石墨作正極，銅電極的電極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu2，故C錯(cuò)而D正確。解析：電解NaOH溶液相當(dāng)于電解了水，NaOH濃度增大，ol4mol1mol陰極：Cu22e-=Cu1mol2mol1mol2H2e-=H2↑2mol2mol1mol則電解過(guò)程中共轉(zhuǎn)移4mol電子，得到Cu的物質(zhì)的量為1mol，B、C錯(cuò)誤；電解后溶液中剩余2molH，但溶液體積小于500mL，故c（H）>4mol/L，D錯(cuò)誤；根據(jù)溶液呈電中性有c（K）2c（Cu2）=c（NO-3），代入求得c（K）=2mol/L，A正確。解析：由Li-Al/FeS電池中正極的電極反應(yīng)式可知，Li作負(fù)極，Al作正極，負(fù)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i－e-=Li，故A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤；該電池的總反應(yīng)式為2LiFeS=Li2SFe，B項(xiàng)正確；充電時(shí)，陰極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。解析：根據(jù)題給信息知鋰水電池的總反應(yīng)為2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑，D正確；在反應(yīng)中氫元素的化合價(jià)降低，因此H2O做氧化劑，同時(shí)又起到溶劑的作用，A正確；放電時(shí)正極反應(yīng)為2H2O2e-=2OH-H2↑,B正確；正極周圍聚集大量OH-，因此溶液中的陽(yáng)離子Li向正極移動(dòng)，負(fù)極周圍聚集大量Li，因此溶液中的陰離子OH-向負(fù)極移動(dòng)，C錯(cuò)誤。22（1）Zn-2e-=Zn223解析：在該原電池中，負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2，正極反應(yīng)式為2H2e-=H2↑,因此總反應(yīng)式為Zn2H=Zn2H2↑。可依據(jù)該方程式進(jìn)行計(jì)算，H2的物質(zhì)的量為,H的物質(zhì)的量為，H2SO4的物質(zhì)的量為，反應(yīng)的Zn的物質(zhì)的量為。23（1）2C4H1013O2→8CO210H2O（2）O22CO24e-=2CO2-3（3）CO2負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物（4）①2Cl-2H2OCl2↑H2↑2OH-②5Cl2I26H2O=10HCl2HI