(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 (填物质名称),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+2CO23-4e
-
4CO2,则正极反应式为 ,电池总反应式
为 。
课时规范练17 原电池 化学电源
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560mL。
2.A 图Ⅰ中铁环、铜线与柠檬酸构成原电池,二极管不发光是因为单个柠檬电池提供的电压较小;故A项错误;图Ⅱ中活泼金属铁作负极,不活泼金属铜作正极,负极的电极反应为Fe-2e
-
Fe,故B
2+
项正确;图Ⅰ中铁环、铜线和柠檬酸构成原电池,二极管不发光的原因是单个柠檬电池的电压较小,故C项正确;图Ⅱ中四个柠檬电池为串联关系,所得的电池组的总电压是各个柠檬电池的电压之和,故D项正确。
6
3.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。 4.C A项,通空气的电极作正极,正极反应式为O2+4e
-+
2O,不符合题意;B项,通入氧气的一极作
-
2-
正极,电解质溶液是碱性溶液,电极反应式为O2+2H2O+4e作正极,电解质传递H,正极反应式为O2+4H+4e
-据电池内部传递CO23,正极反应式为O2+2CO2+4e
2++
+
-
4OH,不符合题意;C项,通入空气的一极
-
2H2O,符合题意;D项,通入氧气的一极作正极,依
-2CO23,不符合题意。
-
5.C 在电池反应中,Co得电子发生还原反应,则Co作正极、Cd作负极;放电时,电子从负极Cd沿导线流向正极Co;盐桥中阳离子向正极区域乙移动、阴离子向负极区域甲移动;甲中电极失电子发生氧化反应,电解质溶液为CdCl2溶液,乙池中盛放的是CoCl2溶液。 6.C 由图像可知该原电池反应原理为Zn+Cu
2+
Zn+Cu,故Zn电极为负极失电子发生氧化反应,Cu
2+
电极为正极得电子发生还原反应,故A项错误;该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通
-过,故两池中c(SO24)不变,故B项错误;电解过程中溶液中Zn由甲池通过阳离子交换膜进入乙池,
2+
乙池中发生电极反应Cu+2e
2+-
Cu,故乙池中为Cu~Zn,由于摩尔质量M(Zn)>M(Cu),故乙池溶
2+2+2+2+
液的总质量增加,C项正确;该装置中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,电解过程中溶液中Zn由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液中电荷平衡,阴离子并不通过交换膜,故D项错误。 7.答案:Ⅰ.(1)①-285.8 ②-392.8 kJ·mol (2)该反应是一个熵增的反应(ΔS>0)
-Ⅱ.(3)PbO2+2e+4H+2SO24
-+
-1
2+
PbSO4+2H2O 48 (4)Pb PbO2
2H2O(l) ΔH=-CH3OH(g)
解析:Ⅰ.(1)①根据燃烧热的定义,结合热化学方程式2H2(g)+O2(g)
-1
-1
571.6kJ·mol可知,氢气的燃烧热ΔH=-285.8kJ·mol。②反应1:CO(g)+2H2(g)ΔH=-90.8kJ·mol,反应2:H2(g)+O2(g)
2
-1
1
H2O(g) ΔH=-241.8kJ·mol,根据盖斯定律反应
-1
-1
2×2-反应1得到CH3OH(g)+O2(g)
(2)反应CH3OH(g)
CO(g)+2H2O(g) ΔH=-392.8kJ·mol。
CO(g)+2H2(g)的ΔH>0,此反应能自发进行的原因是该反应是熵增加的反应。
7
-Ⅱ.(3)电池总反应为Pb+PbO2+4H+2SO24
+-2PbSO4+2H2O,负极电极反应为Pb-2e+SO24
-
PbSO4,
-正极电极反应为PbO2+2e+4H+SO24
-+
PbSO4+2H2O。当外电路通过1mol电子时,依据电子守恒计算理
-1
-1
论上负极板的质量增加0.5mol×303g·mol-0.5mol×207g·mol=48g。
(4)在完全放电耗尽PbO2和Pb时,电极上析出的是PbSO4,若按题图连接B为阳极应是失去电子发生氧化反应,A为阴极应是得到电子发生还原反应,实质是电解反应,B电极上发生反应为PbSO4+2H2O-2e
-
-PbO2+4H+SO24,A电极发生的反应为PbSO4+2e
+
-
-Pb+SO24。
8.D HCHO在工作电极失电子被氧化,作原电池的负极,工作电极电势低,故A项错误;根据原电池工作原理可知,工作时,溶液中的阳离子(氢离子)向电源的正极移动,即对电极方向,故B项错误;负极反应为HCHO+H2O-4e
1
-6
-
CO2+4H,当电路中转移1.2×10mol电子时,消耗HCHO的物质的量为
-7
-7
-1
-3
+-6
×1.2×10mol=3.0×10mol,则HCHO的质量为3.0×10mol×30g·mol=9×10mg,故C项错误;4
工作时,对电极的电极反应为4H+O2+4e
+
-
2H2O,反应后生成水,虽然有相同数量的氢离子从负极迁
移过来,但是,由于溶液的体积增大,正极区溶液的酸性减弱,其pH增大,故D项正确。
9.D X电极上有无色气体逸出,应为阴极,生成氢气,则Ⅰ为负极,根据电池总反应可判断出反应中Ag的化合价升高,被氧化,Ag应为原电池的负极,AgCl是氧化产物,则负极发生反应Ag+Cl-e
+
--
AgCl,故A项错误;原电池工作时,阳离子向正极移动,所以“水”电池内Na不断向正极作定向移动,故B项错误;每转移1mole,由反应2Cl+2H2O
--
2OH+H2↑+Cl2↑可知,生成0.5mol氢气,消耗
-
1molH2O,故C项错误;由方程式可知每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子,又X电极上有无色气体逸出,即电极反应为2H2O+2e
-
2OH+H2↑,所以X电极上生成1mol气体,故D项正确。
-
10.B 共晶盐是优良的传热储能介质,利于电解质熔化,故A项正确;整个过程的能量转化有化学能转化为电能,还有热能的转化,故B项错误;放电时为原电池,LiV3O8电极作正极,其电极的反应式为
xLi++xe-+LiV3O8
Li1+xV3O8,故C项正确;充电时为电解池,Cl向阳极LiV3O8电极移动,故D项正确。
-
11.B 由题意分析可知,a为负极,故A项错误;由分析知,左池电极为负极,电极反应式为C6H6O+11H2O-28e
1
-
6CO2↑+28H,故B项正确;右池产生气体为氮气,n(N2)=0.672L/22.4L·mol
+-
=0.03mol,由正极的电极反应式知转移电子0.3mol,故C项错误;根据电子守恒,结合电极反应式可
知左池消耗的苯酚与右池消耗的NO-3的物质的量之比应为5∶28,故D项错误。
8
12.答案:(1)4H+2NO-3+2e
+
-
2NO2↑+2H2O
Cu-2e
-
Cu 升高
-
2+
(2)铝 4Al-12e(3)O2+2CO2+4e
-
4Al3 3O2+6H2O+12e
-2CO23 2CO+O2
+
-
12OH
-
2CO2
+
-
解析:(1)常温下Fe在浓硝酸中发生钝化,作正极,B电极的电极反应式为4H+2NO-3+2e2NO2↑+2H2O,A电极的电极反应式为Cu-2e
-2+
+
Cu;反应消耗H,反应进行一段时间后溶液C的pH会
-
升高。(2)电源的负极材料是铝,负极反应为4Al-12e(3)正极反应式为O2+2CO2+4e
-
4Al3;正极反应为3O2+6H2O+12e
2CO2。
+
-
12OH。
-
-2CO23,电池总反应式为2CO+O2
9
广东省2021版高考化学一轮复习课时规范练17原电池化学电源(含解析)新人教版
