内容正文:
4.1原电池同步练习2024-2025学年高二化学人教版(2019)选择性必修1
一、单选题
1.关于锂电池的叙述正确的是( )
A.电能转化为化学能 B.电容量大,质量轻
C.不可循环充电使用 D.废旧锂电池是干垃圾
2.下列能体现化学能转化为电能的是
A.锌锰干电池 B.太阳能电池 C.风力发电 D.水力发电
3.X、Y、Z、M四种金属,已知X可以从Y的盐溶液中置换出Y:X和Z作原电池电极时,Z为正极;Y和Z的离子共存于电解液中,Y离子先放电;M的离子的氧化性强于Y的离子.则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为
A.X>Y>Z>M B.X>Z>M>Y C.M>Z>X>Y D.X>Z>Y>M
4.下列能量转换,主要是将化学能转化为热能的是
A.燃气燃烧
B.电池放电
C.风力发电
D.光合作用
A.A B.B C.C D.D
5.中科院院士董绍俊开辟了电解法分离稀土的新途径,而后她所在的科研小组采用电聚合过程中的掺杂反应研制成电化学传感器,获得同行承认并列入国际上有代表性的“4个研究小组之一”。近日该课题组将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池(如图所示),该电池可将可乐(pH=2.5)中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法正确的是
A.a极为正极
B.随着反应不断进行,负极区的pH不断增大
C.b极的电极反应为MnO2+2H2O+2e-=Mn2++4OH-
D.若消耗0.01 mol葡萄糖,电路中转移0.02 mol电子
6.如下图所示各装置中(烧杯中所盛液体都是稀硫酸),不能构成原电池的是
A. B. C. D.
7.下面是几种常见的化学电源,其中属于一次电池的是
A.干电池 B.铅蓄电池 C.燃料电池 D.锂离子电池
8.由长征5B遥-2火箭搭载成功发射的我国天和号空间站核心舱配置了光电转换效率最高的砷化镓(GaAs)太阳能电池。下列说法正确的是
A.砷、镓属于同主族元素
B.碳化硅是制造硅太阳能电池的材料
C.太阳能电池工作原理与原电池相同
D.火箭发射过程中发生氧化还原反应
9.一定量的盐酸跟过量的锌粉反应时,为了减缓反应速率,且不影响生成氢气的总量,可以向盐酸中加入少量的
A.硝酸钠固体 B.氯化钠固体 C.硫酸铜固体 D.醋酸钠固体
10.汽车的启动电源常用铅蓄电池,放电时的电池反应:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O,根据此反应判断下列叙述中正确的是
A.PbO2是电池的负极 B.电子从Pb极流出
C.PbO2得电子,被氧化 D.电池放电时,溶液酸性增强
11.根据如图装置,下列说法正确的是( )
A.锌片表面有大量气泡 B.铜片表面有大量气泡
C.锌片是正极 D.铜片是阴极
12.化学能与热能、电能等能相互转化,关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是
A.图1所示的装置能将化学能变为电能
B.图2所示的反应为吸热反应,可表示铝热反应的能量变化
C.中和反应中,反应物的总能量比生成物的总能量低
D.由图3可得,1molN2和1molO2生成NO(g)过程中吸收180kJ能量
13.下列有关生活中的化学说法不正确的是
A.江河入海口三角洲的形成与胶体的性质有关
B.霓虹灯管里面填充了氦、氖、氩等稀有气体
C.废弃的锂电池属于无害垃圾没必要进行分类
D.由洗发液显碱性可以推知护发素应该为酸性
14.一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体:电解质是掺杂氧化钇 (Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,它在熔融状态下能传导,下列对该燃料电池的说法中,正确的是
A.电池的总反应是:
B.在熔融的电解质中,由负极移向正极
C.通入空气的一极是发生氧化反应,电极反应为
D.通入丁烷的一极的电极反应为
15.以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料的“Na-CO2”电池装置如下,电池总反应的化学方程式为:4Na+3CO2=2Na2CO3+C。下列说法中不正确的是
A.电子流向为:钠箔→用电器→MWCNT→钠箔
B.该装置将化学能转化为电能
C.正极的电极反应式为:3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C
D.该电池不可用水作溶剂
16.如图所示装置中,电流表G指针发生偏转,同时Y极逐渐变粗,X极逐渐变细。下列判断正确的是
A.X是Zn,Y是Cu,Z为溶液
B.X是Cu,Y是Zn,Z为溶液
C.X是Zn,Y是Cu,Z为酒精溶液
D.X是Zn,Y是Cu,Z为溶液
17.一种新型的高比能量锌—碘溴液流电池工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。下列叙述正确的是
A.放电时,a电极反应为
B.放电时,溶液中离子的数目会逐渐减少
C.充电时,b电极每增重0.65g,溶液中有0.02molI-被氧化
D.充电时,a电极接外电源负极
18.依据氧化还原反应设计的原电池如图所示。下列说法正确的是
A.X电极上发生的电极反应为:
B.电极X的材料是Cu,电解质溶液Y是CuSO4溶液
C.银电极为电池的负极,被氧化
D.盐桥中K+移向CuSO4溶液
19.燃料电池为现代能源利用的新形式。下图为(Fe3+/Fe2+)/甲醇燃料电池,放电结束后通入空气可使Fe3+再生。下列说法不正确的是
A.X是电池的正极
B.Y极的反应为CH3OH+H2O-6e−=CO2↑+6H+
C.每转移1mol电子,就有1mol H+从左池移向右池
D.通入空气后,电池的电流方向不发生变化
20.铝空气电池因成本低廉、安全性高,有广阔的开发应用前景。一种铝空气电池放电过程示意如图,下列说法正确的是
A.a为负极,放电时发生氧化反应 B.放电时OH-往b极迁移
C.外电路中,电流从a流向b D.该电池正极电极反应为:
21.下图为原电池原理示意图,有关叙述正确的是
A.Zn为负极, Cu为正极
B.Zn电极上发生还原反应
C.电子从Cu电极经稀硫酸溶液流向Zn电极
D.当有0.1molZn参与反应时,理论上会生成2.24L气体
22.燃料电池具有能量转化率高、对环境友好等优点。一种甲醇燃料电池工作原理分别如图所示:
则有关说法正确的是
A.放电时CH3OH参与反应的电极为正极
B.放电时负极的电极反应式为CH3OH+8OH-_6e-=CO+6H2O
C.标准状况下,通入5.6 L O2并完全反应后,有0.5 mol电子转移
D.放电一段时间后,通入氧气的电极附近溶液的pH降低
23.我国某科研单位设计了一种新型能量存储、转化装置(如下图),闭合K2、断开K1时,制氢并储能;断开K2,闭合K1时供电。下列说法错误的是
A.制氢时,溶液中K+向Pt电极移动
B.供电时,装置中的总反应式为Zn+2H2O=Zn(OH)2+H2↑
C.供电时,Zn电极附近溶液pH降低
D.制氢时,X电极反应式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O
24.近日,某科研团队研制设计了一种高性能碱性阴离子交换膜直接氨燃料电池(DAFC),其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.电极A为负极,发生氧化反应
B.若交换膜中通过0.3mol ,A电极区消耗2.24LNH3
C.电极B的电极反应式为
D.电流方向:电极B→灯泡→电极A→电极B
25.某酸性燃料电池酒精检测仪原理如图所示。下列说法中正确的是( )
A.正极上发生的反应是:O2+4e-+2H2O===4OH-
B.负极上发生的反应是:CH3CH2OH-4e-+H2O ===CH3COOH+4H+
C.检测时,电解质溶液中的H+向负极移动
D.若有0.4 mol电子转移,则消耗标准状况下4.48 LO2
二、填空题
26.根据原电池的工作原理分析判断(填写“正极”或“负极”)。
(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。
(2)根据电流方向或电子流动方向判断。电流由 极流向 极;电子由 极流向 极。
(3)根据原电池中电解质溶液内离子的移动方向判断。在原电池的电解质溶液内,阳离子移向 极,阴离子移向 极。
(4)根据原电池两极发生的变化来判断。原电池的 极失电子发生氧化反应,其 极得电子发生还原反应。
(5)根据现象判断。一般情况下,溶解的一极为 极,增重或有气体逸出的一极为 极。
27.根据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s),设计的原电池如图所示,其中盐桥内装琼脂-饱和KNO3溶液。请回答下列问题:
(1)电极X的材料是 ;电解质溶液Y是 。
(2)银电极为电池的 极,写出两电极的电极反应式:银电极: ;X电极: 。
(3)外电路中的电子是从 电极流向 电极。
(4)盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是 (填字母)。
A.K+ B.NO C.Ag+ D.SO
(5)其中CuSO4溶液能否被H2SO4(稀)溶液代替 。Ag电极能否被石墨代替 。
28.(1)铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有Cr2O的酸性废水通过铁炭混合物,在微电池正极上Cr2O转化为Cr3+,其电极反应式为 。
(2)下图所示原电池正极的反应式为 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】A.电池是把化学能转化为电能的装置,故A错误;
B.单位质量的锂放电多,锂电池电容量大,质量轻,故B正确;
C.锂离子电池,可循环充电使用,故C错误;
D.废旧锂电池是有害垃圾,故D错误;
答案选B。
2.A
【详解】A.锌锰干电池,利用化学反应产生能量,将化学能转化为电能,故A选;
B.太阳能发电,将太阳能转化为电能,故B不选;
C.风力发电,将风能转化为电能,故C不选;
D.水力发电,将重力势能转化为电能,故D不选;
综上所述,本题正确答案为A。
3.D
【详解】试题分析:活泼金属能置换出不活泼金属;原电池中不活泼金属作正极,活泼金属作负极;电解质溶液中不活泼金属阳离子先放电;金属阳离子中,不活泼金属的阳离子氧化性比活泼金属阳离子的氧化性强,据此分析解答.
解:X可以从Y的盐溶液中置换出Y,说明X的活动性大于Y;
X和Z作原电池电极时,Z为正极,说明X的活动性大于Z;
Y和Z的离子共存于电解液中,Y离子先放电,说明Z的活动性大于Y;
M的离子的氧化性强于Y的离子,说明Y的活动性大于M,
所以得出这四种金属的活动性由强到弱的顺序为X>Z>Y>M,
故选D.
4.A
【详解】A.燃气燃烧生成二氧化碳和水,释放出大量的热,化学能转化为热能,故A正确;
B.干电池属于化学电源,为原电池,原电池是化学能转化为电能的装置,故B错误;
C.风力发电是通过风能使电机转动,进而发电;风能转化为机械能,机械能转化为电能,为物理变化,故C错误;
D.绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水合成有机物,把光能转化为化学能,释光放出氧气并储存能量,CO2+H2O有机物+O2,故D错误;
故选A。
5.D
【分析】由图可知,葡萄糖生成葡萄糖内酯过程中,碳元素的化合价升高,发生氧化反应,则a极为负极,b极为正极。
【详解】A.由上述分析可知,a极为负极,故A错误;
B. a极的电极反应式为,生成氢离子,随着反应不断进行,负极区的pH不断减小,故B错误;
C.溶液为酸性环境,b极为正极,电极反应式为,故C错误;
D.负极电极反应式为,则消耗0.01 mol葡萄糖,电路中转移0.02 mol电子,故D正确;
答案选D。
6.D
【详解】A.Zn、Fe是活泼性不同的金属,两者紧靠并插入稀硫酸中,形成闭合回路,能构成原电池,较活泼的Zn为负极,Fe为正极,电池总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,A不选;
B.Zn、Fe是活泼性不同的金属,两者接触并插入稀硫酸中,形成闭合回路,能构成原电池,较活泼的Zn为负极,Fe为正极,电池总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,B不选;
C.Zn、Fe是活泼性不同的金属,两者用导线相连并插入稀硫酸中,形成闭合回路,能构成原电池,较活泼的Zn为负极,Fe为正极,电池总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,C不选;
D.不能形成闭合回路,不能构成原电池,D选;
答案选D。
7.A
【详解】干电池是一次性电池,铅蓄电池、锂离子电池是可充电电池属于二次电池,氢氧燃料电池属于燃料电池,因此A正确。
8.D
【详解】A.砷与镓分别位于ⅤA、ⅢA族,故A错误;
B.硅太阳能电池原料为单质Si,故B错误;
C.太阳能电池由太阳能直接转化为电能,原电池是化学能转变为电能,故C错误;
D.火箭工作时,推进剂中的氧化剂与还原剂(燃料)发生反应,故D正确。
综上所述,答案为D。
9.D
【详解】A.加入硝酸钠固体,硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,与锌反应生成NO气体,而不生成氢气,A错误;
B.加入氯化钠固体,对氢离子的浓度无影响,则不影响反应速率,B错误;
C.加入硫酸铜固体,锌置换出铜,形成原电池反应,反应速率增大,C错误;
D.加入醋酸钠固体,生成醋酸,醋酸为弱酸,溶液氢离子浓度减小,反应速率减小,但不影响生成氢气的总量,D正确;
答案选D。
10.B
【详解】A.PbO2中Pb化合价降低,得到电子,是原电池的正极,故A错误;
B.Pb化合价升高,失去电子,是原电池负极,PbO2中Pb化合价降低,得到电子,是原电池正极,电子从负极即Pb极流出,流入到正极即PbO2极,故B正确;
C.PbO2中Pb化合价降低,得到电子,被还原,故C错误;
D.根据总反应PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O,电池放电时,硫酸不断消耗,因此溶液酸性减弱,故D错误。
综上所述,答案为B。
11.B
【详解】A. 锌片作负极,失去电子,发生还原反应,电子通过导线流向铜片,氢离子在铜片上得电子生成氢气,铜表面有大量气泡,故A错误;
B. 铜片作正极,发生还原反应,生成氢气,表面有大量气泡,故B正确;
C. 锌片是活泼金属,作原电池的负极,故C错误;
D. 铜片作原电池的正极,故D错误;
故选B。
12.D
【详解】A.图1所示的装置由于没有形成闭合的回路,不能形成原电池,故不能将化学能变为电能,A错误;
B.图2所示为反应物总能量高于生成物总能量,故该反应为放热热反应,铝热反应属于放热反应,可表示铝热反应的能量变化,B错误;
C.中和反应属于放热反应,故反应物的总能量比生成物的总能量高,C错误;
D.由图3可得,热化学方程式为:N2(g)+O2(g)=2NO(g) =180kJ/mol,故1molN2和1molO2生成NO(g)过程中吸收180kJ能量,D正确;
故答案为:D。
13.C
【详解】A.江河为胶体,遇到海水,海水中含有的电解质可以使胶体聚沉而形成三角洲,故A正确;
B.霓虹灯管是一个两端有电极的密封玻璃管,其中填充了一些低气压的气体,例如氦、氖、氩等稀有气体,故B正确;
C.废旧电池含有汞镉等重金属,用完随便丢弃容易造成环境污染,应集中回收处理,防止污染土壤与水体,故C错误;
D.碱性洗发水可以去除油脂,洗发时去油污先用显碱性的洗发水,再用显酸性的护发素中和掉残留的碱性物质,因此由洗发液显碱性可以推知护发素应该为酸性,故D正确;
故选C。
14.A
【分析】由题意可知,通入空气的一极为燃料电池的正极,空气中的氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧离子,电极反应式为,通入丁烷气体的一极为负极,在氧离子作用下,丁烷在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水,电极反应式为,电池的总反应为。
【详解】A.由分析可知,电池的总反应为,故A正确;
B.燃料电池工作时,阴离子向负极移动,则氧离子由正极移向负极,故B错误;
C.由分析可知,通入空气的一极为燃料电池的正极,空气中的氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧离子,电极反应式为,故C错误;
D.由分析可知,通入丁烷气体的一极为负极,在氧离子作用下,丁烷在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水,电极反应式为,故D错误;
故选A。
15.A
【分析】由图可知,该装置是原电池装置,Na失去电子发生氧化反应变为Na+,则钠箔为负极,MWCNT为正极。
【详解】A.根据上述分析可知,钠箔为负极,MWCNT为正极,原电池中,电子由负极经导线流向正极,即电子流向为钠箔→用电器→MWCNT,电子不流经电解质溶液,故A错误;
B.原电池将化学能转化为电能,B正确;
C.放电时的总反应为4Na+3CO2=2Na2CO3+C,负极反应为Na-e-=Na+,则正极反应为3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C,C正确;
D.高氯酸钠-四甘露醇二甲醚不与Na反应,具有良好的导电性,难挥发,适合作该电池的电解质溶液,水与钠反应不能作该电池的溶剂,D正确;
故选A。
16.D
【详解】该原电池中,Y极逐渐变粗,X极逐渐变细,说明X作负极,Y作正极,X的活泼性必须大于Y的活泼性,所以排除B选项;酒精是非电解质,不能形成原电池,排除选项C;Y极逐渐变粗,说明Y极有金属析出,A选项析出氢气不是金属,D选项析出金属铜,所以D符合题意。
故选D。
17.C
【分析】放电时,b电极Zn失电子转化为Zn2+,为原电池的负极;a电极I2Br-得电子转化为I-、Br-,为原电池的正极。
【详解】A.由分析可知,放电时,a电极为正极,I2Br-得电子转化为I-、Br-,反应为,A不正确;
B.放电时,a电极I2Br-得电子转化为I-、Br-,b电极Zn失电子转化为Zn2+,则溶液中离子的数目会逐渐增大,B不正确;
C.充电时,b电极每增重0.65g(Zn),表明有0.01molZn2+得电子生成Zn,则a电极有0.02molI-失电子转化为I2Br-,溶液中有0.02molI-被氧化,C正确;
D.放电时,a电极为正极,则充电时,a电极为阳极,接外电源正极,D不正确;
故选C。
18.A
【分析】依据氧化还原反应:2Ag+(aq) + Cu(s) = Cu2+(aq) + 2Ag(s),铜失电子生成铜离子作负极,银离子在正极得电子生成银单质,原电池中电子由负极流出经导线流向正极,电解质溶液中的阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,有盐桥的装置中盐桥中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,据此解答。
【详解】A.X电极为Cu,作负极失电子生成铜离子,电极反应为:,A正确;
B.结合原理及装置可知电极X应为Cu,作负极,Ag作正极,正极的电解质溶液应为硝酸银,B错误;
C.银电极作为正极,溶液中的银离子在正极得到电子转变成Ag,被还原,C错误;
D.盐桥中阳离子向正极移动即向电解质溶液Y移动,D错误;
故选A。
19.D
【分析】甲醇燃料电池中甲醇会被氧化为CO2,通入甲醇的一极为负极,即左侧为负极,右侧为正极,Fe3+被还原为Fe2+,Fe3+、Fe2+在碱性环境下不能大量存在,所以要维持混合溶液呈酸性,负极反应式为:CH3OH+H2O-6e−=CO2↑+6H+,产生的氢离子会通过质子交换膜进入正极区。
【详解】A.由上述分析可知,X为电池的正极,故A正确;
B.Y为负极,电极反应式为:CH3OH+H2O-6e−=CO2↑+6H+,故B正确;
C.由负极反应式CH3OH+H2O-6e−=CO2↑+6H+可知每转移1mol电子,就有1mol H+从左池移向右池,故C正确;
D.通入空气后,要实现Fe3+再生,则右侧Fe2+被氧化为Fe3+,右侧为负极,左侧为正极,电池的电流方向要发生变化,故D错误。
答案选D。
20.A
【分析】由图可知,a电极为铝空气电池的负极,碱性条件下,铝失去电子发生氧化反应生成偏铝酸根离子和水,电极反应式为,b电极为正极,水分子作用下,空气中的氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。
【详解】A.由分析可知,a电极为铝空气电池的负极,碱性条件下,铝失去电子发生氧化反应生成偏铝酸根离子和水,故A正确;
B.由分析可知,a电极为铝空气电池的负极,b电极为正极,放电时阴离子氢氧根离子往负极a极迁移,故B错误;
C.由分析可知,a电极为铝空气电池的负极,b电极为正极,放电时,外电路中电流从正极b流向负极a,故C错误;
D.由分析可知,b电极为铝空气电池的正极,碱性条件下,O2得到电子生成OH-,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为:,故D错误;
故选A。
21.A
【分析】该装置为原电池装置,Zn为负极,电极反应为Zn-2e-=Zn2+,Cu为正极,电极反应为2H++2e-=H2↑。
【详解】A.根据分析可知,Zn为负极,Cu为正极,A正确;
B.Zn电极上Zn失电子生成Zn2+,发生氧化反应,B错误;
C.电子不会经过电解质溶液,C错误;
D.0.1molZn参与反应生成0.1molH2,但是未说明气体所处状态,无法得知气体的体积,D错误;
故答案选A。
22.B
【详解】A.放电时CH3OH失电子,故为负极,故A错误;
B.负极CH3OH失去电子被氧化转化为CO,负极反应式为CH3OH+8OH--6e-= CO+6H2O,故B正确;
C.标准状况下,5.6L氧气的物质的量为,根据O2+4e-+2H2O=4OH-,转移电子的物质的量为1mol,故C错误;
D.通入氧气的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,氢氧根浓度增大,故pH升高,故D错误;
故选B。
23.B
【分析】闭合K2、断开K1时,制氢并储能,构成电解池,Pt电极发生还原反应,为阴极,X电极发生氧化反应,为阳极;断开K2、闭合K1时,构成原电池,X电极发生还原反应,为正极,Zn电极发生氧化反应,为负极。
【详解】A.制氢时,Pt电极为阴极,电子从X电极向Pt电极移动,溶液中K+向Pt电极移动,A正确;
B.供电时,装置中的总反应式为Zn+2NiOOH+2H2O=Zn(OH)2+2Ni(OH)2,B错误;
C.供电时,Zn电极发生氧化反应,发生反应Zn-2e-+4OH-=ZnO+2H2O,消耗OH-,pH减小,C错误;
D.制氢时,X电极为阳极,反应式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O,D正确;
故选:B。
24.B
【详解】A.根据图示,NH3在A电极失电子生成氮气和水,电极A为负极,发生氧化反应,故A正确;
B.A电极反应式,若交换膜中通过0.3mol ,说明外电路中转移0.3mol电子,A电极消耗0.1mol NH3,没有明确是否为标准状况,氨气的体积不一定是2.24L,故B错误;
C.B是正极,氧气在正极得电子生成氢氧根离子,电极B的电极反应式为,故C正确;
D.NH3在A电极失电子生成氮气和水,电极A为负极,B为正极,电流方向:电极B→灯泡→电极A→电极B,故D正确;
选B。
25.B
【分析】酸性乙醇燃料电池的负极反应为,正极上得电子发生还原反应,电极反应式可根据电极反应式判断离子和电子转移问题。
【详解】A.正极上氧气得电子和氢离子反应生成水所以其电极反应式为,故A错误;
B.负极发生氧化反应,负极上电极反应式为 ,故B正确;
C.原电池放电时,氢离子向正极移动,故C错误;
D.若有0.4mol电子转移,根据知,消耗标况下氧气的体积V=2.24L,故D错误;
故选B。
【点睛】原电池的正极发生还原反应,负极发生氧化反应;阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,电子由负极流经导线进入正极。
26.(1) 负 正
(2) 正 负 负 正
(3) 正 负
(4) 负 正
(5) 负 正
【分析】根据原电池原理分析正负极,电子流向、离子移动方向及电极反应类型。一般较活泼的金属做负极、较不活泼的金属做正极。负极:失去电子,电子流出 (流向正极),发生氧化反应的一极。 正极:得到电子,电子流入 (来自负极),发生还原反应的一极。阳离子在电解质溶液中流向正极,阴离子在电解质溶液中流向负极。
【详解】(1)根据分析,一般情况下活泼的金属容易失去电子,在原电池中作负极,活动性较弱的金属或能导电的非金属做正极。
(2)根据分析,活泼金属失去电子,作负极,所以电子流出的一极是负极,流入的一极是正极,电子由负极流向正极。电流的方向与电子的方向相反,由正极流向负极。
(3)根据分析可得,在原电池的电解质溶液内,阳离子在电解质溶液中流向正极,阴离子在电解质溶液中流向负极。
(4)根据分析可得,原电池的负极失电子发生氧化反应,正极得电子发生还原反应。
(5)根据分析可得,一般情况下,溶解的一极失电子发生氧化反应,质量减小,为原电池的负极,增重或有气体逸出的一极得电子发生还原反应,质量增加或不变,为原电池的正极。
27. Cu AgNO3溶液 正 2Ag++2e-=2Ag Cu-2e-=Cu2+ Cu Ag B 能 能
【分析】本原电池由两个半电池通过盐桥连接而成,还原剂在负极失去电子发生氧化反应,电子从负极流出,电子沿着导线流向正极,正极上氧化剂得到电子发生还原反应,内电路包括盐桥中阴离子移向负极、阳离子移向正极,据此分析回答;
【详解】(1)由反应方程式可知,Cu为还原剂,作负极,即Cu为X极;Ag+(aq)为氧化剂,即Y应为AgNO3溶液;
(2)银电极为电池的正极,正极(银电极)发生还原反应:2Ag++2e-=2Ag,负极(X电极)发生氧化反应:Cu-2e-=Cu2+;
(3)外电路中的电子从Cu电极(负极)流向Ag电极(正极);
(4)左边烧杯中发生的电极反应为Cu-2e-=Cu2+,阳离子浓度增加,故盐桥中的阴离子NO移向CuSO4溶液中,故正确答案选B;
(5)CuSO4溶液主要具有导电性的作用,可以被其他不与Cu反应的电解质溶液代替,如能被稀硫酸溶液代替;正极本身不参与反应,只要是活泼性比Cu差的金属或能导电的非金属均可以作电极,故Ag电极能被石墨代替。
【点睛】解本题的关键就是熟悉原电池的工作原理。
28. Cr2O+14H++6e-=2Cr3++7H2O Ag++e-=Ag
【详解】(1)由题意可知,铁炭混合物在水溶液中形成原电池,Fe作负极,失电子,炭作正极,Cr2O在正极得电子,发生还原反应转化为Cr3+,结合溶液呈酸性和电荷守恒、原子守恒可知Cr2O转化为Cr3+的电极反应式为Cr2O+14H++6e-=2Cr3++7H2O;
(2)结合图可知形成Cu-Ag-Ag+原电池,Ag+在正极(Ag)得电子转化为Ag,电极反应式为Ag++e-=Ag。
答案第1页,共2页
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