内容正文:
4.1原电池随堂检测2023-2024学年上学期高二化学人教版(2019)选择性必修1
一、单选题
1.下列电池中不属于充电电池的是
A
B
C
D
普通干电池
对讲机镍镉电池
汽车铅蓄电池
手机锂离子电池
A.A B.B C.C D.D
2.对于原电池的电极名称,下列叙述有错误的是( )
A.发生氧化反应的为负极 B.正极为电子流入的一极
C.比较不活泼的金属为负极 D.电流的方向由正极到负极
3.化学与生活、生产、能源、环境和社会可持续发展等密切相关。下列说法正确的是
A.废旧电池属于有害垃圾,因含有重金属,故采用深挖填埋的方式进行处理
B.钙钛矿太阳能电池和锂离子电池的工作原理相同
C.工业上常采取电解熔融氯化物制备活泼金属(如Na、Mg、Al等)
D.燃料电池是利用燃料和氧气反应,将化学能转化为电能的化学电源
4.图示为某原电池示意图,其负极发生的反应为
A.Zn2++2e-=Zn B.Zn-2e-=Zn2+ C.Cu-2e-=Cu2+ D.Cu2++2e-=Cu
5.下列说法正确的是
A.胃舒平的主要成分有Al(OH)3,服药期间不宜同时饮用可乐
B.室温中的抗氧化剂加快了食物的氧化变质
C.纯碱属于碱,水溶液显碱性,可以用于除去餐具上的油污
D.高纯硅制成的太阳能电池属于化学电源
6.如图是将SO2转化为重要化工原料H2SO4的原理示意图,下列说法正确的是
A.d口通入的是O2,发生氧化反应
B.溶液中H+的迁移方向是由b→a
C.当正极消耗22.4 L气体时,电路中通过的电子数目为4NA
D.催化剂a表面的电极反应式为:SO2-2e-+2H2O=SO+4H+
7.一种肼()燃料电池的工作原理如图所示:
下列说法正确的是
A.a极发生还原反应
B.该装置将电能转化为化学能
C.电池内发生的反应有
D.当有32 g 反应时,消耗22.4 L
8.关于原电池的叙述中正确的是( )
A.原电池是把化学能转变为电能的装置
B.构成原电池正极和负极的必须是两种不同金属
C.原电池电解质溶液中阳离子向负极移动
D.理论上,所有的氧化还原反应都能设计成原电池
9.甲酸燃料电池工作原理如图所示,已知半透膜只允许通过。下列说法错误的是
A.物质A是
B.经过半透膜自极向极迁移
C.可以看作是该反应的催化剂,可以循环利用
D.极电极半反应为
10.浓度为的稀硫酸与过量的锌粉反应时,加入少量的下列固体,既不影响生成氢气的速率,也不影响生成的质量的是
A. B. C. D.
11.某原电池装置的总反应为,下列说法正确的是
A.电池工作时正极上发生氧化反应
B.装置工作时,溶液中的向负极移动
C.可改用Fe做电极材料
D.装置工作时每转移1mol电子,将消耗64gCu
12.盐酸羟胺主要用作还原剂和定影剂。以外排烟气中的以及、盐酸为原料通过电化学方法一步制备盐酸羟胺的装置示意图如下。下列说法错误的是
A.制备总反应方程式为
B.该电化学装置中的离子交换膜最好选择质子交换膜
C.制备过程中,Pt电极所在极室溶液的pH基本保持不变
D.每生成1mol盐酸羟胺,电路中转移电子的物质的量:
13.如图是一种原电池装置,下列关于该装置工作时的叙述不正确的是
A.锌作负极
B.将电能转化为化学能
C.石墨电极上发生还原反应
D.石墨的电极反应式为:2H++2e-=H2↑
14.硝酸废水是指含有硝酸或硝酸盐的废水,具有强酸性和强氧化性,能够氧化水中的有机物或无机物,使其变为难以降解或有毒的物质。工业上利用铝粉(掺少量炭粉)处理酸性污水中的硝酸盐,脱硝率达到94%,其原理如图所示。下列说法错误的是
A.微电池中铝为负极,发生氧化反应
B.正极反应式为
C.当铝量一定时,污水中等氧化剂含量越高,脱硝率越低
D.5.4g铝粉完全反应时理论上转移0.6mol电子
15.下列有关研究化学反应原理的叙述中, 正确的是
A.利用原电池的工作原理可将任何放热反应的化学能转化为电能
B.研究化学反应速率与化学平衡,有利于指导实际生产中达到“多快好省”的生产效率
C.研究表明升高温度能提高反应的活化能,增大活化分子发生有效碰撞的机会,加快反应速率
D.通过改变反应条件,能使同一反应消耗相同量的物质而放出更多的热,提高化学能的利用
16.研究人员最近发现了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为:5MnO2+2Ag+2NaCl═Na2Mn5O10+2AgCl,下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是( )
A.该电池工作时,电子由MnO2电极向Ag电极移动
B.Na+不断向“水”电池的正极移动
C.负极反应式:Ag﹣e﹣═Ag+
D.每生成1molNa2Mn5O10转移5 mol电子
17.锂/氟化碳电池稳定性很高。电解质溶液为的乙二醇二甲醚()溶液,总反应为,放电产物沉积在正极,工作原理如图所示:
下列说法正确的是
A.外电路电子由b流向a
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.电解质溶液可用的乙醇溶液代替
D.正极的电极反应式为
18.下列说法正确的是
A.明矾水解形成的胶体能杀菌消毒,可用于水的净化
B.镀锡的铁制品比镀锌的铁制品耐腐蚀
C.泡沫灭火剂反应原理是硫酸铝溶液和碳酸钠溶液发生双水解反应
D.二次电池充电时,电池上标有“”的电极应与外接电源的正极相连
19.原电池构成是有条件的,关于如图所示装置的叙述,错误的是
A.Cu是负极,其质量逐渐减小 B.H+向铁电极移动
C.Cu片上有红棕色气体产生 D.Fe电极上发生还原反应
20.下列有关说法正确的是
A.甲烷燃料电池以溶液为电解质溶液时,负极的电极反应式为
B.一定条件下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放热,其热化学方程式为
C.,则的燃烧热
D.,则稀硫酸和足量氢氧化钡溶液反应放出的热量为
21.肼可以用作燃料电池的燃料,一种肼燃料电池的工作原理如图所示,电池工作过程中会有少量在电极表面发生自分解反应生成、、逸出。
下列关于燃料电池的说法正确的是
A.电池工作时化学能完全转化变为电能
B.放电过程中,负极区溶液pH增大
C.负极的电极反应式为:
D.电池工作时,负极区消耗的NaOH与正极区生成的NaOH物质的量相等
22.我国科学家研制了一种新型的高比能量锌一碘溴液流电池,其工作原理示意图如图。图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。下列叙述不正确的是
A.放电时,a电极反应为
B.放电时,b电极每减重,溶液中有被还原
C.放电时,溶液中离子的数目增大
D.放电时,外电路电流由b电极经用电器流向a电极
23.一种新型水介质电池,为解决环境和能源问题提供了一种新途径,其工作示意图如下,下列说法不正确的是
A.放电时,金属锌为负极
B.放电时,被转化为储氢物质
C.充电时,电池总反应为:
D.充电时,双极隔膜产生的向右室移动
24.重庆一中化学组成龙老师,自从将身体中细胞膜内的葡萄糖与细胞膜外的富氧液体及细胞膜看作微型的生物原电池后,顿时感觉浑身电力充沛,工作热情满满,不知疲惫。下列有关该电池电极反应及产物的判断正确的是
A.负极反应可能是O2+4e-+2H2O=4OH-
B.负极反应的产物主要是C6H12O6被氧化生成的、、H2O
C.正极反应可能是C6H12O6-24e-+24OH-=6CO2+18H2O
D.正极反应的产物主要是葡萄糖生成的CO2、和H2O
25.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.b极发生氧化反应
B.高温下该电池效率更高
C.若有机物为甲烷,则该电池整个过程的总反应式为:CH4+2O2=CO2+2H2O
D.硫氧化菌参加的反应为:HS-+8e-+4H2O=SO42-+9H+
二、填空题
26.氢氧燃料电池是最具发展前途的发电技术之一。设计简单氢氧燃料电池,示意如图:
(1)闭合K1,一段时间后断开K1、闭合K2,电极b发生的电极反应式为 。
(2)不选用NaCl溶液做电解质溶液的原因是 。
27.回答下列问题
(1)下列五个装置中属于原电池的是 。
(2)在选出的原电池中, 是负极材料,发生 (填“氧化”或“还原”)反应, 是正极材料,该极的现象是 。
(3)在该原电池的内电路中,硫酸根离子移向 (填“正”或“负”)极,此电极的电极反应式为 。
28.NO2、O2和熔融KNO3可作燃料电池,其原理如图所示。该电池在放电过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y。
(1)下列分析中正确的是_______。
A.石墨Ⅱ为阳极
B.NO2在原电池中为氧化剂
C.Y物质可循环使用
D.电池总反应式为4NO2+O2=2N2O5
(2)写出此燃料电池的负极电极反应式 ,从绿色化学角度评价此燃料电池的应用前景 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】铅蓄电池、镍镉电池、锂离子电池等可以反复充电放电属于可充电电池,是二次电池;普通干电池不能充电,完全放电后不能再使用,是一次电池,故选:A。
2.C
【详解】
A.原电池中,失电子发生氧化反应的为负极,故A正确;
B.原电池中电子由负极经外电路流向正极,则正极为电子流入的一极,故B正确;
C.一般情况下,比较不活泼的金属为正极,活泼金属为负极,故C错误;
D.原电池中电子由负极经外电路流向正极,电子与电流流向相反,电流的方向由正极到负极,故D正确;
答案选C。
【点睛】
原电池中,得电子发生还原反应的电极是正极,失电子发生氧化反应的电极是负极,电流从正极沿导线流向负极,电子与电流流向相反。
3.D
【详解】A.废旧电池如果采用深挖填埋的方式进行处理,还会污染土壤,造成二次污染,应回收集中处理,A错误;
B.钙钛矿太阳能电池是太阳能转化为电能,锂离子电池是电能与化学能之间的转化,二者原理不同,B错误;
C.氯化铝为共价化合物,熔融状态不导电,制备Al单质应电解熔融氧化铝,C错误;
D.燃料电池是利用燃料和氧化剂之间的氧化还原反应,将化学能转化为电能的化学电源,D正确;
综上所述答案为D。
4.B
【详解】该原电池中,锌比铜活泼,锌易失电子发生氧化反应而作负极,电极反应式:Zn-2e-=Zn2+,故答案为:B。
5.A
【详解】A.胃舒平的主要成分有Al(OH)3,用于中和胃酸,可乐为酸性饮料,能与胃舒平的主要成分有Al(OH)3反应,降低药效,则服药期间不宜同时饮用可乐,故A正确;
B.室温中的抗氧化剂减慢了食物的氧化变质,故B错误;
C.纯碱是碳酸钠,由于碳酸根离子水解,水溶液显碱性,油污属于油脂,碱性条件下可发生水解,则可以用于纯碱除去餐具上的油污,但碳酸钠属于盐,不属于碱,故C错误;
D.化学电源是指将化学能转化为电能的装置,高纯硅制成的太阳能电池是将太阳能转化为电能,不属于化学电源,故D错误;
答案选A。
6.D
【分析】根据原理图中电子的移动方向可知,催化剂a电极为负极,故c口通入的是SO2,d口通入的是O2,b是正极,据此分析解题。
【详解】A.由以上分析可知,d口通入的是O2,发生还原反应,A错误;
B.原电池当中阳离子向正极移动,故溶液中H+的迁移方向是由a→b,B错误;
C.未知外界的温度和压强,故无法计算,C错误;
D.由分析可知,催化剂a作负极,发生氧化反应,故表面的电极反应式为:SO2−2e−+2H2O= +4H+,D正确;
故选D。
7.C
【分析】由图可知,该装置为化学能转化为电能的燃料电池,a为原电池的负极,肼在负极失去电子发生氧化反应生成氮气和氢离子,电极反应式为N2H4-4e-=N2↑+4H+,b为正极,铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子,电极反应式为Fe3++e-=Fe2+,放电生成的亚铁离子酸性条件下与氧气反应生成铁离子和水,反应的离子方程式为。
【详解】A.由分析可知,a为原电池的负极,发生氧化反应,故A错误;
B.由分析可知,该装置为化学能转化为电能的燃料电池,故B错误;
C.由分析可知,电池内发生的反应为亚铁离子酸性条件下与氧气反应生成铁离子和水,反应的离子方程式为,故C正确;
D.缺标准状况下条件,无法计算32g肼反应时消耗氧气的体积,故D错误;
故选C。
8.A
【分析】
【详解】A.原电池是将化学能转化为电能的装置,电解池是将电能转化为化学能的装置,故A正确;
B.构成原电池的正负极可能都是非金属或金属和非金属,如Zn、石墨和稀硫酸构成的原电池,以石墨为电极的氢氧燃料电池,故B错误;
C.原电池放电时,负极上电子沿导线流向正极,根据异性相吸原理,电解质溶液中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故C错误;
D.理论上,自发进行的氧化还原反应都能设计成原电池,故D错误;
综上所述,本题选A。
9.D
【分析】根据装置图,电池左侧a电极通入燃料HCOOH,a电极作负极,发生氧化反应;右边b电极作正极,发生还原反应,循环转化,完成氧气电池在正极的放电过程。
【详解】A.由于分离出的物质为K2SO4,所以放电过程中需补充的物质A是H2SO4,A正确;
B.原电池工作时阳离子K+由负极流向正极,即通过半透膜自极向极迁移,B正确;
C.根据分析,循环转化,可以看作是该反应的催化剂,C正确;
D.a电极作负极,失电子发生氧化反应,D错误;
答案选D。
10.A
【详解】A.,加入对反应没有影响,A正确;
B.加入发生反应:,消耗了,导致生成氢气的质量减少,B错误;
C.加入形成原电池,导致生成的速率加快,C错误;
D.加入会消耗,既减慢生成的速率,也减少生成的质量,D错误;
故答案为:A。
11.B
【分析】原电池中,负极发生的反应为氧化反应,铜的化合价升高为负极,正极发生还原反应,三价铁的化合价降低,在正极发生反应,据此作答。
【详解】A.正极发生还原反应,A项错误;
B.装置工作时,阴离子向负极移动,B项正确;
C.若Fe做电极材料,负极发生反应为,C项错误;
D.由总反应可推测出负极的电极反应式为,转移1mol电子,消耗0.5molCu,其质量为32g,D项错误;
故答案选B。
12.D
【详解】A.根据以及、盐酸为原料制备盐酸羟胺, 制备总反应方程式为,故A正确;
B.根据电极反应,左边氢气失去电子变为氢离子,右边变为需要不断消耗氢离子,因此该电化学装置中的离子交换膜最好选择质子交换膜,氢离子从左边不断移动到右边,故B正确;
C.制备过程中,Pt电极为负极,氢气失去电子变为氢离子,氢离子穿过交换膜进入到右室,转移多少电子,生成多少氢离子,就会向右移动多少氢离子,因此Pt电极所在极室溶液的pH几乎不变,故C正确;
D.根据总反应方程式,生成2mol,转移(4x+2)mol电子,则每生成1mol盐酸羟胺,电路中转移电子的物质的量:,故D错误。
综上所述,答案为D。
13.B
【详解】A.该原电池中,较活泼的金属锌作负极,石墨作正极,故A正确;
B.原电池是将化学能转换为电能的装置,故B错误;
C.石墨作为原电池正极,发生的是还原反应,故C正确;
D.石墨为正极发生的反应式为2H++2e-=H2↑,故D正确;
综上所述,答案选B。
14.B
【详解】A.构成微电池时,铝失电子发生氧化反应,铝为负极,A正确;
B.根据图示,在酸性条件下,正极反应式为,B错误;
C.当铝量一定时,转移电子的量一定,含量越高,氧气得到的电子数越多,参与脱硝反应的电子数就越少,C正确;
D.负极反应式为,,转移0.6mol电子,D正确;
故选B。
15.B
【详解】A.只有放热的氧化还原反应才能利用原电池原理把化学能转化为电能,故A错误;
B.研究化学反应速率与化学平衡,可缩短反应时间并提高转化率,有利于指导实际生产中达到“多,快,好,省”的生产效率,故B正确;
C.升高温度不能改变反应的活化能,但可以提高活化分子的数目和活化分子的百分数,增大活化分子发生有效碰撞的机会,加快反应速率,故C错误;
D.同一反应消耗相同量的物质,放出的热量是一定值,与反应条件或反应途径无关,故D错误;
故选B。
16.B
【分析】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;方程式中5MnO2生成1Na2Mn5O10,化合价共降低了2价,所以每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子;在原电池中阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,以形成闭合电路,以此解答该题.
【详解】A.在原电池工作时,电子由负极通过导线移向正极即电子由Ag电极由向MnO2电极移动,A错误;
B.在原电池中阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,B正确;
C.根据电池总反应:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,可判断出Ag应为原电池的负极,负极发生反应的电极方程式为:Ag+Cl--e-=AgCl,C错误;
D.根据方程式中5MnO2生成1Na2Mn5O10,化合价共降低了2价,所以每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子,D错误;
答案为B。
17.D
【分析】电解质为LiClO4的乙二醇二甲醚溶液,总反应为xLi+CFx═xLiF+C,负极为Li,负极上Li失电子生成Li+,正极为CFx,正极反应为CFx+xe-+xLi+═xLiF+C,据此分析解答。
【详解】A.由上述分析可知,负极为Li,电子由负极流向正极,即a流向b,故A错误;
B.Li+通过离子交换膜在正极上形成LiF,所以交换膜为阳离子交换膜,故B错误;
C.Li是活泼金属能与乙醇反应,所以不能乙醇溶液代替,故C错误;
D.由分析可知,正极的电极反应为:,故D正确。
答案选D。
18.D
【详解】A.明矾净水是因为明矾水解形成的胶体有吸附性,可以吸附净水,不能杀菌消毒,A错误;
B.镀锡的铁制品一旦破损,当发生电化学腐蚀时,铁比锡活泼,铁做负极加速腐蚀,而镀锌的铁制品一旦破损,当发生电化学腐蚀时,锌比铁活泼,锌做负极,会保护铁,B错误;
C.泡沫灭火器的原理是,所以应该是硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液发生双水解反应,C错误;
D.二次电池放电时正极发生还原反应,所以充电时要复原得发生氧化反应,所以充电时,电池上标有“”的电极应与外接电源的正极相连,做阳极,发生氧化反应,才能复原,D正确;
故选D。
19.C
【分析】由于铁在常温下遇到浓硝酸发生钝化,故铁和铜插入到浓硝酸中,反应为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,故铜做负极,电极反应为:Cu-2e-=Cu2+,铁作正极,电极反应为:2+4H++2e-=2NO2↑+2H2O,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,Cu是负极,其质量逐渐减小,A正确;
B.原电池中阳离子移向正极,结合分析可知铁作正极,故H+向铁电极移动,B正确;
C.由分析可知,在Fe片上得到电子,生成红棕色NO2气体,C错误;
D.由分析可知,Fe电极为正极,发生还原反应,D正确;
故答案为:C。
20.A
【详解】A.甲烷在负极失电子,发生氧化反应,在碱性条件下反应生成碳酸根,A正确;
B.氮气与氢气的反应有限度,则1molN2反应放热大于38.6kJ,B错误;
C.燃烧热为1mol可燃物完全燃烧生成指定的物质,生成的水应为液态,C错误;
D.硫酸与氢氧化钡生成水及硫酸钡沉淀,1mol硫酸消耗完放出的热量大于114.6kJ,D错误;
故答案为:A。
21.D
【分析】燃料电池中,通入氧气的电极为正极,在碱性条件下,发生的电极反应为,,加入燃料肼的电极为负极,发生反应,该反应的总电极反应式为,N2H4+O2=N2+2H2O。
【详解】A.任何实用电池都不可能将化学能完全转变为电能,A错误;
B.由图可知放电时负极反应消耗,pH减小,B错误;
C.由分析可知,负极反应式是,C错误;
D.该电池放电总反应是,即负极消耗的NaOH与正极生成的NaOH物质的量相等,D正确;
故答案为D。
22.D
【详解】A.放电属于原电池,根据装置图,a电极上I2Br-得到电子,转化成I-和Br-,即该电极反应式为I2Br-+2e-=2I-+Br-,故A正确;
B.充电属于电解池,b电极反应式为Zn2++2e-=Zn,b电极增重0.65g,即电路中转移电子物质的量为0.02mol,根据A选项中的电极反应式,有被还原,故B正确;
C.根据装置图,放电时,a电极反应式为I2Br-+2e-=2I-+Br-,b电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,溶液中离子的数目增大,故C正确;
D.根据A选项分析,a电极放电时为正极,电流由正极流向负极,外电路电流由a电极经用电器流向b电极,故D错误;
答案选D。
23.D
【分析】由图可知,放电时,锌电极为原电池的负极,碱性条件下锌在负极失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子,右侧电极为正极,酸性条件下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲酸,双极膜中氢离子向右室移动、氢氧根离子向左室移动;充电时,锌电极为电解池的阴极,四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌和氢氧根离子,右侧电极为阳极,水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氢离子和氧气,双极膜中氢离子向左室移动、氢氧根离子向右室移动。
【详解】A.由分析可知,放电时,锌电极为原电池的负极,故A正确;
B.由分析可知,放电时,右侧电极为正极,酸性条件下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲酸,故B正确;
C.由分析可知,充电时,锌电极为电解池的阴极,四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌和氢氧根离子,右侧电极为阳极,水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氢离子和氧气,总反应为,故C正确;
D.由分析可知,充电时,双极膜中氢离子向左室移动、氢氧根离子向右室移动,故D错误;
故选D。
24.B
【详解】A.根据题给信息可知,原电池的负极应为葡萄糖,正极应为O2,O2+4e-+2H2O=4OH-是正极的电极反应式,A项错误;
B.负极的电极反应式为C6H12O6+24OH--24e-=6CO2↑+18H2O,生成的CO2与溶液中的OH-作用生成、及水,B项正确;
C.正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,C项错误;
D.正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,产物为OH-,D项错误;
答案选B。
25.C
【详解】A. b是电池的正极,发生还原反应,A错误;
B.在高温下硫酸盐还原菌、硫氧化菌会失去生物活性,因而在高温下微生物被杀死,效率更低,B错误;
C.根据图示可知硫酸盐还原菌将SO42-还原为HS-,a电极有机物发生氧化反应转化为CO2,反应式为:CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+, 硫氧化菌又将HS-转化为SO42-,b电极发生还原反应,电极反应为:O2+4e-+4H+=2H2O,总反应方程式为CH4+2O2=CO2+2H2O,C正确;
D.负极上HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42-,失电子,发生氧化反应,电极反应式是HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+,D错误;
故合理选项是C。
26.(1)H2-2e-+2OH-=2H2O
(2)闭合K1,a极发生2Cl--2e-=Cl2;闭合K2,a极发生Cl2+2e-=2Cl-,形成的不是氢氧燃料电池
【详解】(1)闭合K1,a为电解池阳极生成氧气,b为阴极生成氢气;一段时间后断开K1、闭合K2,电极b处氢气发生氧化反应生成水,为原电池负极,发生的电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O。
(2)选用NaCl溶液做电解质溶液,闭合K1,a极发生2Cl--2e-=Cl2;闭合K2,a极发生Cl2+2e-=2Cl-,形成的不是氢氧燃料电池。
27.(1)⑤
(2) Fe 氧化 Cu 有气泡产生
(3) 负 Fe-2e-=Fe2+
【详解】(1)①中没有两个活泼性不同的电极,所以不能构成原电池;
②没有构成闭合回路,所以不能构成原电池;
③酒精为非电解质溶液,所以不能构成原电池;
④两材料相同,所以不能构成原电池;
⑤符合原电池的构成条件,所以能构成原电池。
故答案为⑤。
(2)该装置中,铁易失电子而作负极,铜作正极,负极上铁失电子发生氧化反应生成亚铁离子,正极上氢离子得电子发生还原反应而生成氢气,所以有气泡生成,故答案为Fe,氧化,Cu,有气泡产生。
(3)原电池内电路中,硫酸根是阴离子,阴离子移向负极,负极上铁失电子发生氧化反应生成亚铁离子,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+。
28.(1)CD
(2) 该电池能将二氧化氮有害气体转化成五氧化二氮循环使用,可消除空气中氮氧化物对环境的影响,应用前景好
【分析】原电池中负极还原剂失电子发生氧化反应,正极氧化剂得电子发生还原反应,阴离子移向负极,阳离子移向正极。根据石墨Ⅱ电极通入氧气,氧气作氧化剂,石墨II电极为电源正极,通入的氧气得电子发生反应;石墨I为电源的负极,二氧化氮失电子发生反应,总反应为。
【详解】(1)A.根据石墨Ⅱ电极通入氧气,氧气作氧化剂,石墨II电极为电源正极,故A错误;
B.石墨Ⅰ电极通入NO2,为负极,NO2失电子,为还原剂,故B错误;
C.石墨I为电源的负极,二氧化氮失电子发生反应,Y为,在负极生成进入正极作为反应物,可循环使用,故C正确;
D.石墨II电极为电源正极,氧气发生反应,石墨I为电源的负极,二氧化氮发生反应,总反应为,故D正确;
故答案为:CD;
(2)石墨I为电源的负极,二氧化氮失电子发生反应,该电池能将二氧化氮有害气体转化成五氧化二氮循环使用,可消除空气中氮氧化物对环境的影响,应用前景好,故答案为:;该电池能将二氧化氮有害气体转化成五氧化二氮循环使用,可消除空气中氮氧化物对环境的影响,应用前景好。
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