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文檔簡介

2023-2025北京高二(上)期末化學匯編

原電池

一、單選題

1.(2025北京十一學校高二上期末)化學電源在日常生活和高科技領域中都有廣泛應用。下列說法不乏碰

的是()

紐扣電池

浸有KOH(aq)

隔板

A.負極的電極反應為B.正極的電極反應為人82。+2—+凡0=

Zn-2e-=Zn2+2Ag+2OJT

堿性鋅錦干電池鉛蓄電池

H2so4

C.鋅作負極,發(fā)生氧化反應D.放電一段時間后,電解質溶液酸性增強

A.AB.BC.CD.D

2.(2025北京H^一學校高二上期末)某小組研究硫鼠根SCN-分別與Cu?+和Fe,+的反應。

資料:i.硫鼠(SCN)2是一種黃色揮發(fā)性液體。屬于“擬鹵素”,性質與鹵素單質相似;

ii.溶液中離子在反應時所表現的氧化性強弱與相應還原產物的價態(tài)和狀態(tài)有關。

123

2mL0.1molL*1

2mL0.1mol。L"

JKSCN溶液鹽橋|KSCN溶液

石墨flfl石墨

實m

1

2mL0.5molL12mL0.25molL'

0.125molL-'0.05molL-'FeQOJ溶液

CuSC)4溶液FeJSO1溶液KSCN溶液

接通電路后,靈敏電流計指針未

溶液變?yōu)辄S綠色,溶液變紅,向反應后的溶

見偏轉。一段時間后,取出左側

現產生白色沉淀(經液中加入K31Fe(CN)6]溶

燒杯中少量溶液,滴加

象檢驗,白色沉淀為液,產生藍色沉淀,且沉

Ks[Fe(CN)6]溶液,沒有觀察

CuSCN)淀量逐漸增多

到藍色沉淀

下列說法不亞螂的是()

2+

A.實驗1中發(fā)生反應:2Cu+4SCN「=2CuSCNJ+(SCN)2

B.實驗2中,若直接向左側燒杯滴加入K3[R?(CN)6]溶液,也不生成藍色沉淀

C.實驗2中,若將Fe2(SOj溶液替換為0.25mol.LTCuSC)4溶液,電流計指針不偏轉

D.實驗3中,藍色沉淀的生成增強了Fe3+的氧化性

3.(2025北京十一學校高二上期末)Al-AgO電池可用作水下動力電源,其原理如圖所示。下列說法不IE

硬的是()

隔膜

A.當電極上析出L08gAg時,電路中轉移的電子為0.02mol

B.溶液中的OH一向隔膜右側移動,Na+向隔膜左側移動

C.A1電極的電極反應式為2A1-6e-+8OJT=2A1O;+4H2O

D.該電池的總反應為2A1+3AgO+2OH-=2A1O;+3Ag+H2O

4.(2025北京昌平高二上期末)酸性鋅鎰干電池與堿性鋅鎰干電池的構造示意圖如下圖所示,堿性鋅鎰干

電池的總反應為:Zn+2MnO2+H2O=2MnO(OH)+ZnOo

1_鋅粉和KOH石墨棒

的混合物MnC)2糊

-十NH4cl糊

—MnO2

一鋅筒

—金屬外殼

堿性鋅錦干電池酸性鋅錦干電池

關于兩電池及其工作原理,下列說法中正確的是()

A.堿性鋅錦干電池中鋅粉發(fā)生的電極反應為:Zn2e+20H=ZnO

B.兩電池中MnCh均發(fā)生氧化反應

C.每生成1molMnOOH,轉移2mol電子

D.用KOH替代NH4C1,可降低對金屬外殼的腐蝕

5.(2025北京昌平高二上期末)銅鋅原電池的裝置如圖,下列說法正確的是()

17r

(含KC1飽和溶液的瓊膠)

A.Cu是負極材料

B.鹽橋中K+進入ZnSCU溶液

C.正極反應物Cu2+被氧化

D.Zn電極上發(fā)生反應Zn-2b=Zip*

6.(2025北京昌平高二上期末)嫦娥六號實現世界首次月球背面采樣返回,下列探月過程中涉及化學能轉

化為電能的是()

A.燃燒推進劑液氫和液氧,使火箭升空

B.展開太陽能電池翼持續(xù)供電

C.啟動鋰離子蓄電池組供電

D.電解水裝置實現航天器中氧氣再生

7.(2025北京北師大附中高二上期末)我國科學家設計可同時實現H2制備和海水淡化的新型電池,裝置

示意圖如圖。

HiSO,cdKOH

溶液倒產交檢吧M

下列說法不正確的是()

A.電極a是正極

B.電極b的反應式:N2H4-4e-+4OH-=N2f+4H2。

C.每生成lmolN2,有2molNaCl發(fā)生遷移

D.離子交換膜C、d分別是陽離子交換膜和陰離子交換膜

8.(2024北京大興高二上期末)能量與科學、技術、社會、環(huán)境關系密切。下列裝置工作時由化學能轉化

9.(2024北京東城高二上期末)如圖所示的原電池裝置中,鹽橋內的成分是含有KC1的瓊脂凝膠。下列說

法正確的是()

A.正極為Zn電極

B.鹽橋中的K+向b燒杯遷移

C.放電時,電子從Cu電極流向Zn電極

D.若將鹽橋更換為鋅片,電流計指針不會發(fā)生偏轉

10.(2024北京延慶高二上期末)用如下裝置進行鐵的電化學腐蝕實驗。下列說法正確的是()

空氣

鐵粉+炭粉一段時間后,試管發(fā)熱,

+NaCl溶液導管口有氣泡產生

水一^

A.鐵發(fā)生的電極反應:Fe-3e-=Fe3+

B.炭粉的存在對鐵腐蝕的速率無影響

C.導管口產生氣泡證明鐵發(fā)生了析氫腐蝕

D.試管恢復至室溫后,導管末端形成一段穩(wěn)定的水柱

11.(2024北京延慶高二上期末)鋅銅原電池裝置如下圖所示,下列說法不正理的是(

(含KC1飽和溶液的瓊膠)

A.鋅是負極,銅是正極

B.電子從銅片經電流表流向鋅片

C.鹽橋是離子導體,形成閉合回路

D,銅片上的電極反應為:Cu2++2e-=Cu

12.(2024北京朝陽高二上期末)下列事實不熊用平衡移動原理解釋的是()

CUSO4

c.

13.(2024北京大興高二上期末)如圖所示為鋅銅原電池裝置,下列敘述中不亞踴的是()

色放股的KCI飽和溶液)

A.外電路中電子從鋅片流向銅片B.鹽橋中K+移向ZnSO,溶液

C.鋅片做負極,電極反應式:Zn-2e=Zn2+D.理論上,當6.5gZn溶解時析出6.4gCu

14.(2024北京海淀高二上期末)一種高性能的堿性硼化鈕(VB2)—空氣電池如下圖所示。電池的總反應

為:4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8B(OH);+4VO^-o該電池工作時,下列說法不正確的是()

負載

VBz電極、?~—?/復合碳電極

KOH溶液陰離子交換膜

A.電子由VB2電極經外電路流向復合碳電極

B.正極區(qū)溶液的pH降低、負極區(qū)溶液的pH升高

C.VBz電極發(fā)生反應:VB2+16OH--lle-=VO^~+2B(OH)"+4H2O

D.若有0.224L(標準狀況)02參與反應,有0.04molOH-通過陰離子交換膜移到負極

15.(2023北京房山高二上期末)甲烷燃料電池的工作原理如圖,下列說法正確的是()

{用電器卜

A.a極為正極

B.K+從a極經溶液流向b極

C.工作一段時間后,b極附近的pH會減小

D.a極的電極反應為CH4+6OH--8e.=CO,+5H2O

16.(2024北京昌平高二上期末)銅鋅原電池的裝置如下圖,下列說法正確的是()

(含KC1飽和溶液的瓊膠)

A.Zn極發(fā)生還原反應B.Cu極電極反應式為Cu+2e-=Cu"

C.鹽橋中CT進入Z11SO4溶液D.電子由Cu電極流向2b電極

二、填空題

17.(2025北京十一學校高二上期末)直接乙醇(GH6。)燃料電池(DEFC)具有很多優(yōu)點,引起了人

們的研究興趣?,F有以下三種乙醇燃料電池。

KOH溶液

堿性乙醇燃料電池

(1)三種乙醇燃料電池中正極反應物均為—=

(2)堿性乙醇燃料電池中,電極a的電極反應式為—o若使用空氣代替氧氣,電池工作過程中堿性下降更

快,其原因是(用離子方程式表示)—。

(3)酸性乙醇燃料電池中,電極b的電極反應式為o

(4)熔融鹽乙醇燃料電池中若選擇熔融碳酸鉀為介質,電極b的電極反應式為—。

三、解答題

18.(2024北京通州高二上期末)某小組同學探究Ag+與「能否發(fā)生氧化還原反應,設計如下實驗。

⑴研究AgNO3溶液與KI溶液反應產物。

向盛有1mL1mol/LAgNO3溶液的試管中加入1mL1mol/LKI溶液,振蕩試管產生黃色渾濁,再向其中加

入溶液,無明顯變化。得出結論:二者混合無明顯氧化還原反應。

(2)驗證Ag+的氧化性。

將光亮的鐵絲伸入AgNCh溶液中,一段時間后將鐵絲取出。為檢驗溶液中鐵的氧化產物,將溶液中的Ag+

除盡后,進行了如下實驗,請完成下表:

操作現象結論

取少量除盡Ag+后的溶液于試管中,加入KSCN溶液,振存在

i._____

蕩Fe3+

取少量除盡Ag+后的溶液于試管中,加入2滴

iii.存在

ii._____(填序號)溶液,振蕩

Fe2+

可選用試劑:①KSCN溶液②NaOH溶液③酸性KMnCU溶液④K31Fe(CN)6]溶液。

由上述實驗可知鐵的氧化產物中含有Fe2+和Fe3+,則Ag+氧化性強于Fe3+,又已知Fe3+氧化性強于L,得

出結論:Ag+可與I發(fā)生氧化還原反應。

甲同學用pH計測得,常溫時該硝酸銀溶液的pH為5.50,于是對上述實驗結論提出質疑。你認為他的理

由是O

⑶丙同學通過原電池原理探究Ag+與1之間的氧化還原反應,裝置圖如下。

.同.

()、)

<ri~~n-ixtk<rTI~>)

①補全上圖原電池裝置示意圖_____O

②閉合開關K,電流表指針發(fā)生偏轉,一段時間后正極電極表面有光亮的銀析出。

依據上述實驗現象,寫出Ag+與r之間發(fā)生氧化還原反應的離子方程式_____o

結論:Ag+與r可發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應。

(4)實驗反思。

丙同學查閱資料得知,離子的氧化性或還原性強弱與其濃度有關。由該資料和以上實驗分析AgNCh溶液與

KI溶液直接混合時,沒有發(fā)生氧化還原反應的原因是。

19.(2024北京昌平高二上期末)化學小組實驗探究SO?與AgNOs溶液的反應。將足量SO,通入AgNO3溶

液中,迅速反應,得到無色溶液A和白色沉淀B。

SO?f尾氣處理

o.Imol?LAgNC>3溶液

資料:

14

Ag2SO3白色沉淀,Ksp(Ag2SO3)=1.5xl0

Ag2SO4白色沉淀,/(Ag2soJ=1.2x10-5

10

BaSO,白色沉淀,Ksp(BaSO4)=l.lxl0

(1)該小組對產生的白色沉淀B提出了三種假設:

假設i:白色沉淀B為Ag2sO3,其中SO;微粒的來源為

SO2+H2OH2so3、、(用化學用語表示);

假設ii:白色沉淀B為Ag2so4;

假設出:白色沉淀B為Ag2sO3和Ag2sO"的混合物。

(2)甲同學取洗滌后的沉淀B,加入3moi/LHNO3,產生無色氣體,遇空氣變成紅棕色,證明沉淀B中含

有-

(3)乙同學向溶液A中滴入過量鹽酸,產生白色沉淀,證明溶液中含有;取上層清液繼續(xù)滴加BaCL

溶液,未出現白色沉淀,可判斷B中不含Ag2so”做出判斷的理由:。

(4)結合上述實驗寫出SO2與AgNO3溶液反應的離子方程式o

(5)將得到的無色溶液A和白色沉淀B混合物,放置一段時間后,產生灰黑色物質。經檢驗該灰黑色沉淀為

Ag,說明SO?與Ag+能發(fā)生氧化還原反應。利用電化學裝置證實Ag+能氧化SO?,裝置如下圖所示,a

(6)從反應原理的角度思考,根據上述實驗可得出結論:。

20.(2024北京朝陽高二上期末)資料顯示,SO:能還原Ag+、Cu2+,某小組對此進行探究。

實驗:將0.2mol.l/Na2sO3溶液滴入到物質a中,記錄如下:

裝置物質a現象

I1飽和Ag2sO’溶液產生白色沉淀

p]2mL物質

O.ZmolL-'CuSO^溶液變綠,繼續(xù)滴加產生棕黃色沉

II

液淀

a

(1)Na2s溶液呈堿性,發(fā)生水解的離子是

(2)經檢驗,I中白色沉淀是Ag?SO3。用酸性KMnC>4溶液證實白色沉淀中含有SO,,現象是

(3)分析SO,未能還原Ag+的原因,重新設計實驗(III),證實了SO:能還原Ag+,裝置如下圖所示。

現象:

i.電流表指針偏轉。

ii.B中石墨電極上析出白色固體。

iii.B中燒杯底部有少量淡黃色固體。

①取出少量白色固體,洗滌后,(填操作和現象),證明白色固體中含有Ag。

②推測淡黃色固體為AgNOz,析出AgNO2的原因是

(4)經檢驗,II中的棕黃色沉淀不含SO:,含有Cu+、Cu"和SO:。

資料:cu+稀>Cu+CuA,Ci?+—^CulJ(白色)+U。

①用稀H2sO4溶解沉淀,析出紅色固體,說明棕黃色沉淀中含有

②通過下列實驗證實,沉淀中含有Ci?+和SO:。

淀粉溶液_

U無明顯現象

KI溶液取上層清液?

'分成兩份-

VHC1和BaCk溶液

洗凈的棕白色沉淀1

黃色沉淀|--|白色沉淀A

|--一|

i.白色沉淀A是Bas。#

ii.根據資料,上層清液加入淀粉后應該變藍,實驗中卻無明顯現象。分析現象與資料不符的原因:

原因一:KI未被氧化。

原因二:KI被氧化,由于(用離子方程式表示),所以無明顯現象。

iii.上述兩種原因中SO;-均被氧化,但上層清液中仍檢出SO:,結合物質組成、化學反應解釋可能的原

因_____O

I中SO;一未能還原Ag+的原因與反應速率、離子濃度變化等因素有關。

21.(2024北京首師大附中高二上期末)氧化還原反應可拆分為氧化和還原兩個“半反應”,某小組同學從

“半反應”的角度探究反應規(guī)律。

(1)已知:iO]+「fU的轉化在酸性條件下才能發(fā)生。

①該轉化的還原半反應是2IO;+10e-+12H+=12+6凡0,則相應的氧化半反應是。

②分析上述還原半反應可知:增大c(H+)可促進IO]得到電子,使其性增強,進而與「發(fā)生反

應。

(2)探究Cu與濃鹽酸能否發(fā)生反應。

①有同學認為Cu與濃鹽酸不能發(fā)生反應產生氫氣,其依據是。

用如下裝置進行實驗【硫酸與濃鹽酸中c(H+)接近

裝置試管內藥品現象

24小時后仍無明顯變

甲濃鹽酸

24小時后仍無明顯變

乙Cu粉+硫酸

Cu粉+濃鹽

丙24小時后氣球變鼓

②甲實驗的目的是。

③a.丙中氣球變鼓是因為生成了氣體(填化學式)。

b.經檢測,丙中反應后溶液中存在[Cud/"。從物質性質角度分析丙中反應能夠發(fā)生的原

因:。

⑶探究以下原電池的工作原理。

實驗結果:產生電流,左側Ag電極表面有Ag析出。

①該裝置中專側Ag電極作(填“正”或"負”)極。

②寫出該裝置有刎燒杯中的電極反應式o

對該原電池的電極反應和總反應的反應類型進行分析,發(fā)現兩極上分別發(fā)生氧化和還原反應,而總反應不

一定是氧化還原反應。

③結合上述實驗思考,僅由以下實驗用品能否設計成原電池=

Cu片、CuSC)4濃溶液、蒸儲水、燒杯、鹽橋、導線、電流表(選做下列a或b,若兩個都作答,按a計分)

Cu[

a.若能,在右裝置圖中填寫燒杯中的試劑,并標出電子的移動方向。

b.若不能,說明原因。

22.(2023北京順義高二上期末)某小組探究硝酸銀與碘化鉀的反應。

實驗I:向盛有ImLLOmoLLTAgNOj溶液的試管中,加入ImLLOmollTKI溶液,振蕩試管,產生黃色沉

淀,然后向其中滴入淀粉溶液,溶液無明顯變化。

⑴①常溫下,LOmoLL-AgNOs溶液中,c(H+)《011。(填“>”、“<”或"=")。

②發(fā)生反應生成黃色沉淀的離子方程式是o

(2)小組同學依據物質性質分析,反應產物中可能存在Ag。依據是。

(3)經檢驗,黃色沉淀中不含Ag。小組同學設計實驗H證實了AgNO、溶液與KI溶液可以發(fā)生反應得到

Ago裝置如圖。

石墨石墨

電極a心極b

鹽橋

中溶液20mL1mol-L-1AgNO?溶液

①甲溶液是。

②該裝置中發(fā)生的總反應的離子方程式是o(該反應的平衡常數K=2.87xio')。

(4)結合實驗及數據,推測實驗I中生成黃色沉淀而沒有產生Ag的原因_____。

參考答案

1.D

【詳解】A.銅鋅稀硫酸原電池,鋅做負極,銅做正極,負極的反應為:Zn-2e=Zir+,A正確;

B.正極的氧化銀得到電子發(fā)生還原反應生成銀,電極反應式為Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-,B正確;

C.堿性鋅鎰干電池,石墨棒作正極,Zn為負極,發(fā)生氧化反應,C正確;

D.鉛蓄電池放電時,總反應為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,使用一段時間后電解質溶液的酸性減

弱,D錯誤;

故選D。

2.B

【分析】根據實驗1可知,硫酸銅可以和0.1W//L四。V反應,實驗3可知,Fe3+RjtZ0.Itnol/LKSCN

發(fā)生氧化還原反應,通過實驗2可知,既3+不可以和0.05MO//ZXSCN發(fā)生氧化還原反應。

【詳解】A.反應1中,SCAT失去電子被氧化為(SCV)jCi?+得到電子被還原為+再與SCAT反

應產生C&SC7V沉淀,A正確;

B.實驗2中,接通電路后,靈敏電流計指針未見偏轉,取出左側燒杯中少量溶液,滴加Ks[Fe(CN)6下容

液,沒有觀察到藍色沉淀,說明沒有發(fā)生氧化還原反應,自然沒有脫2+生成,若直接向左側燒杯滴加入

溶液,由于Km["(CN%]溶液中的鐵是+3價,相當于增大了Fe3+的濃度,有可能發(fā)生氧化

還原反應2Fe3++2SCN=2Fe2++(SCN)2,也就會生成藍色沉淀,B錯誤;

3+

C.在實驗3中溶液變?yōu)榧t色,發(fā)生可逆反應:Fe+3SCN-.-Fe(SCN)3,反應產生Fe(SCN)3使溶液變?yōu)榧t

色。向反應后的溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液,產生藍色沉淀,且沉淀量逐漸增多,說明其中同時還發(fā)生了

3+2+

氧化還原反應:2Fe+2SCN-=2Fe+(SCN)2,Fe?+與[Fe(CN)6]3-反應產生Fe3[Fe(CN)612藍色沉淀,因此接通

電路后,電壓表指針會發(fā)生偏轉。將0.125mol/LFe2(SO4)3溶液與0.05mol/LKSCN溶液通過U型管形成閉

合回路后,接通電路后,電壓表指針不偏轉,說明沒有發(fā)生氧化還原反應,未產生Fe2+,故滴入

K3[Fe(CN)6]溶液,也就不會產生藍色沉淀,可見Fe2(SC>4)3溶液濃度降低后不能發(fā)生氧化還原反應,故若

加入CuSCU溶液0.25mol/L,比0.5mol/LCuSCU溶液濃度也降低一半,則接通電路后,可推測出電壓表指

針也不會發(fā)生偏轉,C正確;

D.在實驗3中溶液變?yōu)榧t色,發(fā)生可逆反應:F**3SCW.-Fe(SCN\,反應產生尸e(SOV)3使溶液變

為紅色。向反應后的溶液中加入K3["(CN)6]溶液,產生藍色沉淀,且沉淀量逐漸增多,說明其中同時還

3+2+2+

發(fā)生了氧化還原反應:2Fe+2SCN-=2Fe+(SCN\,Fe與["(CN>/反應產生Fe3[Fe(CN1]2藍色

沉淀,導致更多的血3+氧化SCAT,由題干信息可知,離子在反應時所表現的氧化性強弱與相應還原產物

的價態(tài)和狀態(tài)有關,故可推斷藍色沉淀的生成增強了Fe3+的氧化性,D正確;

故選B。

3.B

【分析】由原電池總反應可知,原電池工作時A1被氧化生成偏鋁酸鈉,應為電池的負極,電極反應為

-

2Al-6e+8OH=2A1O;+4H2O,AgO被還原,應為原電池的正極,電極反應式為AgO+2e-

+H2O=Ag+2OH-,結合電極反應式進行判斷;

【詳解】A.根據電極反應式,當電極上析出L08gAg即O.OlmolAg時,電路中轉移的電子為0.02mol,

A正確;

B.原電池中陰離子移向負極,陽離子移向正極,溶液中的O1T向隔膜左側移動,Na+向隔膜右側移動,B

錯誤;

C.根據分析,A1電極的電極反應式為2Al-6e-+8OH-=2AlOZ+4H2。,C正確;

D.根據正負極反應式可知,該電池的總反應為2Al+3AgO+201r=2AlO:+3Ag+H2O,D正確;

故選Bo

4.D

2+

【分析】酸性鋅鎰干電池負極反應式:Zn-2e=Zn,正極反應式:MnO2+e+NH:=MnOOH+NH3,

2+

應式為:Zn+2MnO2+2NH4=Zn+2MnOOH+2NH3,由堿性鋅鎬電池的總反應:2MnO2+Zn+H2O=2MnO

(OH)+ZnO,可知電池的負極Zn失去電子被氧化,電極反應式為:Zn+2OH-2e=ZnO+H2O,正極MnCh得

電子被還原生成MnO(OH),電極反應式為2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH;據此分析解答。

據此分析作答。

【詳解】A.由分析可知,堿性鋅錦干電池中鋅粉發(fā)生的電極反應為:Zn-2e+2OH=ZnO+H2O,A錯

誤;

B.結合分析可知,兩個反應中,兩電池中MnCh作氧化劑,發(fā)生還原反應,B錯誤;

C.結合分析可知,每生成1molMnOOH,轉移1mol電子,C錯誤;

D.氯化鐵溶液顯酸性,可以和金屬反應,則用KOH替代NH4C1,可降低對金屬外殼的腐蝕,D正確;

故選D。

5.D

【詳解】A.金屬的活潑性Zn大于Cu,Zn為負極,A錯誤;

B.原電池中陽離子向正極移動,K+離子移向CuSCU溶液,B錯誤;

C.正極上發(fā)生還原反應,CM+得電子被還原,C錯誤;

D.Zn電極為負極,發(fā)生氧化反應,電極反應式為:Zn-2e=Zn2+,D正確;

答案選D。

6.C

【詳解】A.燃燒推進劑使火箭升空涉及化學能轉化為熱能和光能,A錯誤;

B.展開太陽翼獲取持續(xù)電力涉及光能轉化為電能,B錯誤;

C.啟動鋰離子蓄電池為探測器供電涉及化學能轉化為電能,C正確;

D.電解水裝置實現航天器中氧氣再生涉及到的是電能轉化為化學能,D錯誤;

答案選C。

7.C

【分析】該裝置為原電池,電極a上氫離子得電子生成氫氣,則a為正極,電極反應為2H++2e-=H2f,電

極b上,N2H4在堿性條件下失去電子生成N2,b為負極,電極反應為N2H4-4e-+4OH-=N2f+4H2。,根據電

解池中,陽離子移向正極,陰離子移向負極,則鈉離子經c移向左側(a),氯離子經d移向右側(b),c、

d分別是陽離子交換膜和陰離子交換膜,據此解答。

【詳解】A.根據分析,電極a是正極,A正確;

B.根據分析,電極b的反應式:N2H4-4e-+4OH-=N2t+4H2O,B正確;

C.根據N2H4-4e-+4OH-=N2f+4H2。,每生成ImolN2,轉移4moi電子,根據電荷守恒,有4moiNaCl發(fā)生

遷移,C錯誤;

D.根據分析,離子交換膜c、d分別是陽離子交換膜和陰離子交換膜,D正確;

故選Co

8.C

【詳解】A.天然氣燃氣灶是把化學能轉化為熱能,A錯誤;

B.太陽能電池是把太陽能轉化為電能,B錯誤;

C.氫氧燃料電池是把化學能轉化為電能,C正確;

D.電解熔融的NaCl是將電能轉化為化學能,D錯誤;

答案選C。

9.B

【分析】鋅比銅活潑,Cu為原電池的正極,電池的總反應為Zn+Cu2+=Zn2++Cu,正極的電極反應為

Cu2++2e=Cu;Zn極時原電池的負極,發(fā)生氧化反應。

【詳解】A.Cu為原電池的正極,A錯誤;

B.原電池工作時陽離子移向正極,即電池工作時K+向銅電極移動,B正確;

C.放電時,電子從負極流向正極,因此電子從Zn電極流向Cu電極,C錯誤;

D.若將鹽橋更換為鋅片,右側變成新的原電池,左側成為電解池,電流計的指針會偏轉,D錯誤;

故選B。

10.D

【分析】鐵粉、碳粉、氯化鈉溶液和空氣構成原電池,發(fā)生鐵的吸氧腐蝕。

【詳解】A.鐵為負極,其電極反應式為:Fe-2e-=Fe2+,故A錯誤;

B.炭粉存在,構成原電池,加快鐵腐蝕的速率,故B錯誤;

C.導管口產生氣泡,是由于反應放熱,不能證明鐵發(fā)生了析氫腐蝕,故C錯誤;

D.鐵腐蝕過程中,化學能轉化為熱能,導管口產生氣泡,試管恢復至室溫后,導管末端形成一段穩(wěn)定的

水柱,故D正確;

故選:D。

11.B

【分析】該原電池中,Zn易失電子發(fā)生氧化反應作負極,電極反應為Zn-2e=Zn2+,Cu作正極,電極反應

為:Cu2++2e=Cu,鹽橋中陽離子向正極移動。

【詳解】A.由分析可知,Zn電極作負極,Cu作正極,故A正確;

B.原電池中電子由負極流向正極,Cu電極作正極,Zn電極作負極,則電子由鋅片流向銅片,故B錯

誤;

c.原電池中,鹽橋中K+向正極移動,cr向負極移動,即鹽橋是離子導體,故c正確;

D.該電池Cu作正極,正極上發(fā)生得電子的還原反應:Cu2++2e-=Cu,故D正確;

故選:Bo

12.C

【詳解】A.存在平衡2H++2CrO?。S色);Cr?。於橙色)+%0,氫離子濃度越小,平衡逆向移動,A不選;

B.酸堿指示劑的變色原理主要基于它們是一類結構較復雜的有機弱酸或有機弱堿,這些物質在溶液中能

夠部分電離成指示劑的離子和氫離子(或氫氧根離子),當氫離子(或氫氧根離子)濃度改變時,發(fā)生化

學平衡移動,B不選;

C.向鋅粒和稀硫酸反應的試管中,滴加幾滴CUSO&溶液,鋅和硫酸銅反應置換出銅,形成鋅銅原電池,

反應速率加快與平衡無關,c選;

D.氨水中存在平衡NH3.H2ONH:+OH,溫度越高,電離程度越大,故可以用平衡移動原理解釋,D

不選;

故選D。

13.B

【分析】由圖可知,Zn比Cu活潑,Zn作負極,電極反應式為Zn-2e=Zn2+,Cu作正極,電極反應式為

Cu2++2e=Cu,據此作答。

【詳解】A.外電路中電子從鋅片(負極)流向銅片(正極),故A正確;

B.鹽橋中陽離子(鉀離子)移向硫酸銅溶液(正極),故B錯誤;

C.Zn比Cu活潑,Zn作負極,電極反應式為Zn-2e=Zn2+,故C正確;

D.理論上,當6.5gZn溶解時轉移電子14^7x2=0.2mol,析出銅62moix64g/mol=6.4g,故D正確。

65g/mol2

答案選B。

14.B

【分析】根據題目信息可知,VB2電極上失電子發(fā)生氧化反應生成VO:、B(OH);:

VB2+16OH-1le=VO^+2B(OH)4+4H2O,所以VB2電極為負極,則復合碳電極為正極,電解質溶液顯堿

性,空氣中的氧氣得電子發(fā)生還原反應生成氫氧根:O2+2H2O+4e=4OH-;

【詳解】A.原電池中,電子由負極流向正極,故電子由VB2電極經負載流向復合碳電極,A正確;

B.反應過程中正極生成大量的0H-使正極區(qū)pH升高,負極消耗0H-使負極區(qū)0H-濃度減小pH降低,B

錯誤;

C.VB2電極上失電子發(fā)生氧化反應生成VO*B(OH);:VB2+16OH-lie=VO4+2B(OH)4+4H2O,C正

確;

D.若有0.224L(標準狀況,為O.OlmoDCh參與反應,則轉移電子0.04mol,會有0.04molOlT通過陰離子交

換膜移到負極,D正確;

故選B。

15.B

【分析】甲烷燃料電池中通入CH4的a電極為負極,通入空氣的b電極為正極。

【詳解】A.根據分析,通入CH4的a極為負極,A項錯誤;

B.原電池工作時,陽離子從負極經溶液流向正極,則陽離子K+從a極(負極)經溶液流向b極(正

極),B項正確;

C.工作時,b電極的電極反應式為O?+4e-+2H2O=4OH,生成0H,b極附近溶液的堿性增強,pH會增

大,C項錯誤;

D.a極為負極,在KOH溶液中,CH4發(fā)生失電子的氧化反應、被氧化成CO;,電極反應為014-8?

+10OH-=CO;+7H2。,D項錯誤;

答案選B。

16.C

【分析】鋅比銅活潑,銅鋅原電池中鋅發(fā)生失電子的氧化反應、為負極,Cu作正極,負極反應式為Zn-2e-

=Zn2+,正極反應式為Cu2++2e=Cu,原電池工作時,電子由負極經外電路流向正極,陽離子向正極移動,陰

離子向負極移動,據此分析解答。

【詳解】A.銅鋅原電池中鋅發(fā)生失電子的氧化反應生成ZU+,故A錯誤;

B.銅鋅原電池工作時,Cu作正極,正極反應式為Cu2++2e=Cu,故B錯誤;

C.銅鋅原電池工作時鋅作負極,Cu作正極,陰離子向負極移動,即鹽橋中C1-進入ZnSCU溶液,故C正

確;

D.銅鋅原電池工作時鋅作負極,Cu作正極,電子由負極經外電路流向正極,即電子由Zn電極流向Cu電

極,故D錯誤;

答案選C。

17.(1)O2

--

(2)C2H5OH+16OH^-12e-=2CO1+11H2OCO2+2OH=CO1+H2O

+

(3)O2+4H+4e=2H2O

--

(4)O2+2CO2+4e=2CO3

【詳解】(1)三種乙醇燃料電池中由于正極發(fā)生還原反應,所以正極反應物均為

(2)堿性乙醇燃料電池中,乙醇在電極a(負極)發(fā)生氧化反應,結合堿性環(huán)境,乙醇失電子生成碳酸根

離子和水,電極反應式為CzHsOH+l601r-12e-=2CO;+llH2。。若使用空氣代替氧氣,空氣中的二氧

化碳會與堿反應,導致堿性下降更快,離子方程式為CO2+2OT=CO;-+Hq。

(3)酸性乙醇燃料電池中,電極b為正極,氧氣在正極得電子結合氫離子生成水,電極反應式為

+-

O2+4H+4e=2H2Oo

(4)熔融鹽乙醇燃料電池中,選擇熔融碳酸鉀為介質,電極b為正極,氧氣得電子結合二氧化碳生成碳

酸根離子,電極反應式為O2+2CC)2+4e-=2CO7。

18.⑴淀粉

2+3+

(2)溶液變?yōu)榧t色③溶液的紫色褪去酸性環(huán)境下NO3可將Fe氧化為Fe

⑶2Ag++2I=2Ag+b

(4)AgNO3溶液與KI溶液直接混合時生成Agl沉淀,使c(Ag+)[或c(I-)]降低,氧化性(或還原性)減弱,不

足以發(fā)生氧化還原反應

【分析】(D研究AgNCh溶液與KI溶液反應產物,兩者若發(fā)生氧化還原反應,則生成12和Ag,實驗證明

兩者僅發(fā)生沉淀反應,即生成Agl沉淀,說明Ag+沒有將1-氧化。

(2)鐵可以和Ag+發(fā)生置換反應,鐵若轉化為Fe3+,則遇KSCN,溶液會變紅,若鐵轉化為Fe?+,則能使酸

性高鎰酸鉀溶液褪色;

【詳解】(1)Ag+具有較強的氧化性,I-有較強的還原性,若兩者發(fā)生氧化還原反應,則r被氧化為12,加

入淀粉,溶液會變藍,故答案為:淀粉;

(2)Fe3+和SCN-反應能生成紅色的Fe(SCN)3,可以用KSCN溶液檢驗Fe3+;Fe?+有還原性,和酸性高鎰

酸鉀溶液反應,將KMnCU還原為Mn2+,高鋅酸鉀溶液的紫色會褪去。硝酸銀溶液的pH為5.50,溶液呈

酸性,而在酸性環(huán)境下NOg具有較強的氧化性,所以將鐵氧化的可能不是Ag+,而可能是酸性溶液中的

NO',故答案為:溶液變?yōu)榧t色;③;溶液的紫色褪去;酸性環(huán)境下NO'可將Fe2+氧化為Fe3+;

(3)

①2Ag++2I=2Ag+l2反應中,銀離子在正極發(fā)生還原生成銀單質,碘離子在負極失去電子發(fā)生氧化反應生

成碘單質,則右側石墨為正極,電解質溶液為硝酸銀溶液,左側石墨為負極,電解質溶液為碘化鉀溶液,

(AgNC)3溶液)、本理―/(KT溶液)

②閉合開關K,電流表指針發(fā)生偏轉,一段時間后正極電極表面有光亮的銀析出;依據上述實驗現象,寫

出Ag+與r之間發(fā)生氧化還原反應的離子方程式為2Ag++2I=2Ag+b,故答案為:2Ag++2I=2Ag+L;

(4)由于離子的氧化性或還原性與其濃度有關;AgNCh溶液與KI溶液直接混合時,沒有發(fā)生氧化還原反

應的原因是AgNCh溶液與KI溶液直接混合時生成Agl沉淀,使c(Ag+)[或c(1)]降低,氧化性(或還原性)

減弱,不足以發(fā)生氧化還原反應,

故答案為:AgNCh溶液與KI溶液直接混合時生成Agl沉淀,使c(Ag+)[或c(I-)]降低,氧化性(或還原性)

減弱,不足以發(fā)生氧化還原反應。

+

19.(1)H2SO3H+HSO;HSO;H++SO;-

(2)Ag2sO3

⑶Ag+Ag2sO"的溶解度大于BaSO”沒有BaSO,沉淀時必定沒有Ag2sO’沉淀

++

⑷SO2+2Ag+H2O=Ag2SO3J+2H

(5)SO2水溶液(H2so3)0.1mol/LAgNO3

(6)SO2與AgNO3溶液生成Ag2s沉淀的速率大于生成Ag的速率

【分析】實驗探究SO?與AgNOs溶液的反應:將足量SO2通入AgNC)3溶液中,迅速反應,得到無色溶液A

和白色沉淀B,白色沉淀B有3種可能,假設i:白色沉淀B為AgzS。?,則亞硫酸根由亞硫酸電離得到;

假設ii:白色沉淀B為Ag2sO’;假設出:白色沉淀B為Ag2sO3和Ag2sO"的混合物;最后通過電化學實驗

驗證銀離子能氧化SCh,通過以上一系列實驗說明SO?與AgNOs溶液生成Ag2sO3沉淀的速率大于生成Ag

的速率。

【詳解】(1)二氧化硫通入水中和水反應生成亞硫酸,亞硫酸為二元弱酸,電離生成亞硫酸根,即SO;來

+

源于亞硫酸的電離,貝ISO2+H2OUH2so3、H2so3.H++HSO]、HSO;-H+SOf;

(2)沉淀B與3moi/L的硝酸反應產生的無色氣體遇空氣變成紅棕色,說明沉淀B中含有還原性微粒,即

含有+4價硫元素,所以沉淀B中含有Ag2s。3;

(3)乙同學向溶液A中滴入過量鹽酸,產生的白色沉淀為氯化銀,證明溶液中含有Ag+;取上層清液繼

續(xù)滴加BaCL溶液,未出現白色沉淀,可判斷B中不含Ag2so4,由于Ag2sO4的溶解度大于BaSCU,沒

有BaSO4沉淀時必定沒有Ag2s04沉淀;

(4)據以上分析可知,SO2與AgNCh溶液反應生成亞硫酸銀和硝酸,其反應的離子方程式為

+

SO2+2Ag+H2O=Ag2SO3J+2H+;

(5)SO2與Ag+能發(fā)生氧化還原反應生成銀和硫酸根離子,則利用電化學裝置證實Ag+能氧化SCh,裝置

如圖2所示,a為S02水溶液(H2SO3),b為O.lmol/LAgNCh;

(6)根據上述實驗可得出結論:S02與AgNO3溶液生成Ag2s03沉淀的速率大于生成Ag的速率。

20.(l)SO^

(2)酸性溶液紫色褪去

(3)加入濃硝酸,白色固體溶解,試管口有紅棕色氣體產生,加入NaCl,產生白色沉淀析出的

固體銀與硝酸銀發(fā)生氧化還原反應生成AgNO2

++

(4)CuI2+SO;+H2O=2r+SOt+2H上層清液中檢出的SO:原因:加入KI溶液,KI

未被氧化時,轉化為CuL需0.5molSO,,S。:還剩余。KI被氧化,產生的L被S。,還原為1-,提供電

子的本質上為SO1,還剩余SO,。

【分析】I:將OZmoLLTNa2sO3溶液滴入到飽和Ag2sO’溶液中,根據題意,得到白色沉淀Ag2s

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