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2020版高考化学大一轮复习课时规范练21化学能转化为电能_电池鲁科版 有答案

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1 课时规范练21 化学能转化为电能——电池 一、选择题(本题共8小题,每小题7分,共56分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1.关于原电池的叙述正确的是( ) A.原电池工作时,电极上不一定都发生氧化或还原反应

B.某可充电电池充、放电时的总反应式为LNiO2+xLiLiNiO2,放电时此电池的负极材料是Li1-xNiO2 C.铅、银和盐酸构成的原电池工作时,铅板上有5.175 g铅溶解,正极上就有1 120 mL(标准状况)气体析出 D.在理论上可将反应CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH<0设计成原电池 2.有关下列四个常用电化学装置的叙述中,正确的是( )

Ⅰ.碱性锌锰电池 Ⅱ.铅—硫酸蓄电池 Ⅲ.铜锌原电池 Ⅳ.银锌纽扣电池 A.Ⅰ所示电池工作中,MnO2的作用是催化剂 B.Ⅱ所示电池放电过程中,硫酸浓度不断增大 C.Ⅲ所示电池工作过程中,盐桥中K+移向硫酸锌溶液 D.Ⅳ所示电池放电过程中,Ag2O是氧化剂,在电池工作过程中Ag2O被还原为Ag 3.用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是( )

A.电子通过盐桥从乙池流向甲池 B.用铜导线替换盐桥,原电池将能继续工作 C.开始时,银片上发生的反应是Ag-e-Ag+ D.将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同 4.下面是4种燃料电池的工作原理示意图,其中正极的反应产物为水的是( ) 1

5.深埋在潮湿土壤中的铁管道,在硫酸盐还原菌作用下,能被硫酸根腐蚀,其电化学腐蚀原理如图所示,下列与此原理有关的说法错误的是( )

A.正极反应为S+5H2O+8e-HS-+9OH- B.输送暖气的管道不易发生此类腐蚀 C.这种情况下,Fe腐蚀的最终产物为Fe2O3·xH2O D.管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀 6.利用如图装置探究铁在海水中的电化学防护,下列说法不正确的是( )

A.若X为锌棒,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀 B.若X为锌棒,开关K置于M处,铁电极的反应为Fe-2e-Fe2+ C.若X为碳棒,开关K置于N处,可减缓铁的腐蚀 D.若X为碳棒,开关K置于N处,铁电极的反应为2H++2e-H2↑ 7.(2018广东汕头模拟)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示,下列说法正确的是( )

A.电子从b流出,经外电路流向a B.HS-在硫氧化菌作用下转化为S的反应是HS-+4H2O-8e-S+9H+ 1

C.如果将反应物直接燃烧,能量的利用率不会变化 D.若该电池电路中有0.4 mol电子发生转移,则有0.5 mol H+通过质子交换膜 8.全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:16Li+xS88Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是 ( )

A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e-3Li2S4 B.电池工作时,外电路中流过0.02 mol电子,负极材料减重0.14 g C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性 D.电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多 二、非选择题(本题共3小题,共44分) 9.(14分)(1)如图所示,若溶液C为浓硝酸,电流表指针发生偏转,B电极材料为Fe,A电极材料为Cu,则B电极的电极反应式为 ,A电极的电极反应式为 ;反应进行一段时间后溶液C的pH会 (填“升高”“降低”或“基本不变”)。

(2)我国首创以铝—空气—海水电池作为能源的新型海水标志灯,以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流,只要把灯放入海水数分钟,就会发出耀眼的白光。则电源的负极材料是 (填化学名称),负极反应为 ;正极反应为 。 (3)熔融盐电池具有高的发电效率,因而受到重视。可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,制得在650 ℃下工作的燃料电池,其负极反应式为2CO+2C-4e-4CO2,则正极反应式为 ,电池总反应式为 。 10.(15分)氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题: (1)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。 已知:①N2(g)+2O2(g)N2O4(l) ΔH1=-19.5 kJ·mol-1 ②N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534.2 kJ·mol-1 写出肼和N2O4反应的热化学方程式: 。 (2)肼—空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的电极反应式为 。 1

(3)科研人员开发出一种由甲醇和氧气构成,以强碱溶液作电解质溶液的新型手机电池,充一次电可供手机连续使用一个月,则通入甲醇的是 (填“正”或“负”)极,写出该电池的负极反应式: 。 (4)Zn-MnO2干电池应用广泛,电解质溶液是ZnCl2和NH4Cl的混合溶液。 ①该电池的负极材料是 (填名称)。电池工作时,电子流向 (填“正极”或“负极”)。 ②若ZnCl2和NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,则会加速某电极的腐蚀,其主要原因是 。 ③MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阳极的电极反应式为 。若电路中通过4 mol电子,标准状况下产生气体的物质的量为 。 11.(15分)SO2、CO、CO2、NOx是对环境影响较大的几种气体,对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。

(1)利用电化学原理将CO、SO2转化为重要的化工原料,装置如图所示: ①若A为CO,B为H2,C为CH3OH,则通入CO的一极为 极。 ②若A为SO2,B为O2,C为H2SO4,则负极的电极反应式为 。 ③若A为NO2,B为O2,C为HNO3,则正极的电极反应式为 。 (2)某碳酸盐燃料电池,以一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质,操作温度为650 ℃,在此温度下以镍为催化剂,以煤气(CO、H2的体积比为1∶1)直接做燃料,其工作原理如图所示。

①电池总反应为 。 ②以此电源电解足量的硝酸银溶液,若阴极产物的质量为21.6 g,则阳极产生气体标准状况下体积为 L。若电解后溶液体积为2 L,溶液的pH约为 。 (3)某研究小组利用下列装置用N2O4生产新型硝化剂N2O5。 1

①现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成燃料电池,采用电解法制备N2O5,装置如图所示,其中Y为CO2。在该电极上同时还引入CO2的目的是 。 ②电解过程中,生成N2O5的电极反应方程式为 。 1 课时规范练21 化学能转化为电能——电池

1.D A中原电池工作时电极上一定都发生氧化反应或还原反应;B中电池放电时,负极材料是Li;C中通过计算知正极上生成的气体在标准状况下的体积应为560 mL。 2. D 碱性锌锰电池中二氧化锰为氧化剂,A项错误;铅蓄电池放电时电池反应为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,H2SO4浓度减小,B项错误;原电池中阳离子向正极移动,故盐桥中K+移向硫酸铜溶液,C项错误;该原电池中,正极上氧化银得电子生成银,所以Ag2O作氧化剂,D项正确。 3.D 题给原电池负极铜失电子,正极上Ag+得电子,电子从负极沿导线流向正极,电解质溶液通过离子的定向移动形成电流,所以电子不会经过电解质溶液,故A项错误;用铜线代替盐桥,乙池是原电池,甲池是电解池发生电镀,所以不是原来的原电池反应原理,故B项错误;银片是原电池的正极,溶液中的银离子得到电子发生还原反应,电极反应为Ag++e-Ag,故C项错误;铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应都是Cu+2Ag+2Ag+Cu2+,故D项正确。 4.C A项,通空气的电极作正极,正极反应式为O2+4e-2O2-,不符合题意;B项,通入氧气的一极作正极,电解质溶液是碱性溶液,电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,不符合题意;C项,通入空气的一极作正极,电解质传递H+,正极反应式为O2+4H++4e-2H2O,符合题意;D项,通入氧气的一极作正极,依据电池内部传递C,正极反应式为O2+2CO2+4e-2C,不符合题意。 5.C 原电池的正极发生还原反应,由图示可知发生的电极反应为S+5H2O+8e-HS-+9OH-,故A正确;硫酸盐还原菌是蛋白质,在高温下易变性,会失去催化活性,则输送暖气的管道不易发生此类腐蚀,故B正确;由图示可知,Fe腐蚀的最终产物不会是Fe2O3·xH2O,故C错误;管道上刷富锌油漆,可形成Zn-Fe原电池,Fe作为正极,可以延缓管道的腐蚀,故D正确。 6.B 若X为锌棒,开关K置于M处,形成原电池,此时金属锌为负极,金属铁为正极,金属铁被保护,可减缓铁的腐蚀,故A项正确;若X为锌棒,开关K置于M处,形成原电池,此时金属锌为负极,金属铁为正极,氧气在该极发生还原反应,故B项错误;若X为碳棒,开关K置于N处,形成电解池,此时金属铁为阴极,铁被保护,可减缓铁的腐蚀,故C项正确;若X为碳棒,开关K置于N处,形成电解池,X极为阳极,发生氧化反应,铁电极为阴极,发生还原反应,故D项正确。 7.B b电极通入氧气,是正极,a电极是负极,电子从a电极流出,经外电路流向b电极,A错误;a电极是负极,发生失去电子的氧化反应,即HS-在硫氧化菌作用下转化为S,电极反应为HS-+4H2O-8e-S+9H+,B正确;如果将反应物直接燃烧,会有部分化学能转化为光能,因此能量的利用率会变化,C错误;若该电池电路中有0.4 mol电子发生转移,根据电荷守恒可知有0.4 mol H+通过质子交换膜与0.1 mol氧气结合转化为水,D错误。 8.D A项,在该电池中电极a为正极,发生的反应依次为: S8+2Li++2e-Li2S8 3Li2S8+2Li++2e-4Li2S6 2Li2S6+2Li++2e-3Li2S4

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化学一轮复习第20讲化学能转化为电能__电池教案鲁科版

化学一轮复习第20讲化学能转化为电能__电池教案鲁科版

第20讲化学能转化为电能——电池[考纲要求]1。

理解原电池的构成、工作原理及应用，能写出电极反应和电池反应方程式。

2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。

考点一原电池的工作原理及应用1．概念：把化学能转化为电能的装置。

2．工作原理(以铜锌原电池为例）（1)原理分析电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极（2）两种装置比较①盐桥作用：a。

连接内电路形成闭合回路。

b。

维持两电极电势差(中和电荷），使电池能持续提供电流。

②装置Ⅰ中有部分Zn与Cu2＋直接反应，使电池效率降低；装置Ⅱ中使Zn与Cu2＋隔离，电池效率提高，电流稳定.3．构成条件(1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生.（2）二看两电极:一般是金属活动性不同的两电极。

(3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液；②两电极直接或间接接触;③两电极插入电解质溶液.1．判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”.(1)理论上，任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池（√）(2)在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极（√）（3）在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路,所以有电流产生（×)（4)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动，盐桥中的阳离子向正极移动（×)(5）两种活泼性不同的金属组成原电池的两极，活泼金属一定作负极（×)（6)一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高(√)2．在如图所示的8个装置中，属于原电池的是________。

答案：②④⑥⑦3．原电池正负极的判断方法（1）由组成原电池的电极材料判断。

一般是活动性较强的金属为________极，活动性较弱的金属或能导电的非金属为____________极。

2020化学鲁教版高中化学一轮复习电能转化为化学能——电解池知识点专练(学生版)

2020化学鲁教版高中化学一轮复习电能转化为化学能——电解池知识点专练(学生版)

电能转化为化学能——电解池知识点专练(时间:45分钟,满分:100分)一、选择题(本题包括9小题,每小题5分,共45分,每小题只有一个正确答案)1.按如图装置进行实验(N装置中两个电极均为石墨棒),下列描述正确的是( )A.a、b未连接时,装置N中C1电极上有气体析出B.不论a、b是否连接,装置M中观察到的实验现象相同C.a、b连接,工作一段时间后装置M中溶液pH变大,装置N中溶液pH变小D.a、b连接,装置M中若有0.1 mol S移到Cu电极,装置N中C2极放出H22.24 L(标准状况)2.某工厂采用电解法处理含铬废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽中盛放含铬废水,原理示意图如下,下列说法不正确的是( )A.A为电源正极B.阳极区溶液中发生的氧化还原反应为Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2OC.阴极区附近溶液pH降低D.若不考虑气体的溶解,当收集到H2 13.44 L(标准状况)时,有0.1 mol Cr2被还原3.现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽,用氯碱工业中的离子交换膜技术原理,可电解Na2SO4溶液生产NaOH溶液和H2SO4溶液。

下列说法中正确的是( )A.阳极反应为2H++2e-H2↑B.从A口出来的是H2SO4溶液C.a是阳离子交换膜,允许H+通过D.Na2SO4溶液从E口加入4.如下图所示,按图甲装置进行实验,若图乙的x轴表示流入电极的电子的量,则y轴不可能表示的是( )A.c(Ag+)B.c(N)C.溶液的pHD.铁片质量5.下列叙述正确的是( )A.在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应B.用惰性电极电解Na2SO4溶液,阴、阳两极产物的物质的量之比为1∶2C.用惰性电极电解饱和NaCl溶液,若有1 mol电子转移,则生成1 mol NaOHD.镀层破损后,镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀6.用惰性电极电解50 mL锰酸钾溶液:K2MnO4+H2O KMnO4+H2↑+KOH(未配平),当生成112 mL 氢气(标准状况)时停止通电。

2021高考化学一轮复习课时作业21电能转化为化学能__电解含解析鲁科版

2021高考化学一轮复习课时作业21电能转化为化学能__电解含解析鲁科版

电能转化为化学能——电解(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 1．(2019·北京海淀区期末)家用暖气片大多用低碳钢材料制成，一旦生锈不仅影响美观，也会造成安全隐患。

下列防止生锈的方法中，存在安全隐患的是 ( )A．在暖气片表面镀锡B．在暖气片表面涂漆C．在暖气片表面涂铝粉D．非供暖期在暖气片内充满弱碱性的无氧水A[A项，Fe的活泼性比Sn强，镀锡层破坏后，Fe、Sn构成原电池，加快了暖气片的腐蚀，存在安全隐患；B项，暖气片表面涂漆，隔绝了Fe与空气的接触，起到了防护作用，且无安全隐患；C项，Al表面易形成致密的氧化膜，有利于保护暖气片中的Fe，无安全隐患；D 项，弱碱性的无氧水可防止Fe的吸氧腐蚀和析氢腐蚀，无安全隐患。

]2．(2019·辽宁大连模拟)钢铁在海水中容易被腐蚀，如图四种装置可用于探究海水对钢铁腐蚀的快慢，其中钢铁被腐蚀最慢的是( )C[A项，钢铁中的Fe、C与海水构成原电池，Fe被腐蚀；B项，钢铁中的Fe比Sn活泼，Fe、Sn、海水构成原电池，加快了Fe的腐蚀；C项，钢铁接电池负极，作阴极，属于外加电流的阴极保护法，可保护Fe不被腐蚀；D项，Zn、钢铁连接，是牺牲阳极的阴极保护法。

C 项钢铁被腐蚀最慢。

]3．(2019·辽宁五校联考)高压直流电线路的瓷绝缘子经日晒雨淋容易出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽腐蚀，防护原理如图所示。

下列说法错误的是( )A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应B．通电时，阴极上的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－C．断电时，锌环上的电极反应为Zn2＋＋2e－===ZnD．断电时，仍能防止铁帽被腐蚀C[通电时，锌环与电源正极相连，作阳极，发生氧化反应，A项正确；通电时，铁帽为阴极，发生还原反应：2H 2O ＋2e －===H 2↑＋2OH －，B 项正确；断电时，形成原电池，锌环为负极，发生氧化反应：Zn －2e －===Zn 2＋，C 项错误；断电时，形成原电池，铁帽为正极，此为牺牲阳极的阴极保护法，仍能防止铁帽被腐蚀，D 项正确。

2020版高考化学大一轮(鲁科版)课时规范练20电能转化为化学能——电解含解析

2020版高考化学大一轮(鲁科版)课时规范练20电能转化为化学能——电解含解析

课时规范练20电能转化为化学能——电解一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分。

每小题只有一个选项符合题目要求)1.以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是()A.若通电前上述镀锌装置构成原电池,则电镀过程是该原电池的充电过程B.因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C.电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率D.镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用-O3.(2018河南天一大联考阶段检测)普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含有杂质,利用下面的双膜(阴离子交换膜和过滤膜)电解装置可制备高纯度的Cu。

下列有关叙述正确的是()A.电极a为粗铜,电极b为精铜B.甲膜为过滤膜,可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区C.乙膜为阴离子交换膜,可阻止杂质阳离子进入阴极区D.当电路中通过1 mol电子时,可生成32 g精铜4.某同学组装了如图所示的电化学装置,电极Ⅰ为Al,其他电极均为Cu,则()A.电极Ⅱ逐渐溶解B.电极Ⅰ发生还原反应C.电流方向:电极Ⅳ→A→电极ⅠD.电极Ⅲ的电极反应为Cu2++2e-Cu5.以铬酸钾(K2CrO4)为原料用电化学法制备K2Cr2O7的装置如图,下列说法正确的是()A.a极的电极反应为2H2O+2e-2OH-+H2↑B.电解过程中氢氧化钾溶液的浓度保持不变C.b极上Cr发生氧化反应生成Cr2D.电解过程中H+从右侧通过离子交换膜迁移到左侧6.(2018广东深圳中学考试)电解法处理酸性含铬(主要含有Cr2)废水时,以铁板作阴、阳极,处理过程中存在反应Cr2+6Fe2++14H+2C+6F+7H2O,最后C以Cr(OH)3形式被除去,下列说法不正确的是()A.阳极反应为Fe-2e-Fe2+B.过程中有Fe(OH)3沉淀生成C.电解过程中溶液pH不会变化D.电路中每转移12 mol电子,最多有1 mol Cr2被还原7.氢氧化锂是制取锂和锂的化合物的原料,用电解法制备氢氧化锂的工作原理如图所示。