第17期 原电池-【数理报】2024-2025学年高二化学选择性必修1同步学案(人教版2019)

2024-12-25
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教辅
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资源信息

学段 高中
学科 化学
教材版本 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理
年级 高二
章节 第一节 原电池
类型 学案-导学案
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2024-2025
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 2.26 MB
发布时间 2024-12-25
更新时间 2024-12-25
作者 《数理报》社有限公司
品牌系列 数理报·高中同步学案
审核时间 2024-12-25
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/49563551.html
价格 2.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

书 液,则得到的滤液中将引入Na+杂质,导致MgBr2的产率降低,A 错误;滤渣中含有BaSO4和S,B错误;转化过程中HBr与氢氧化 镁反应生成溴化镁和水,反应方程式为 Mg(OH)2 +2HBr MgBr2+2H2O,C正确;直接加热 MgBr2·6H2O,会促进 Mg2+水 解生成Mg(OH)2和 HBr,且 HBr会从体系中逸出,进一步促进 水解,导致最终得不到 MgBr2,需要在 HBr的气流中加热脱水才 能得到MgBr2固体,D错误. 13.B 0~20min内,B的平均反应速率 v(B)= (2.0-1.0)mol/L 20min =0.05mol/(L·min),A正确;30min时,C和 A、B的浓度都下降了,而催化剂只能改变反应速率,不会改变反 应有关物质瞬间的浓度,B错误;由题图可知,A、B的浓度变化相 同,故A、B的化学计量数相同,则 x=1;40min时,正、逆反应速 率都增大,且该反应是气体分子数不变的反应,则改变的条件为 升高温度,而条件改变后 C的浓度减小,A、B的浓度增大,说明 平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,C正确;40min 时,改变的条件为升高温度;30min时,C和 A、B的浓度都下降, 且正、逆反应速率都减小,但是平衡不移动,该反应反应前后气体 分子数不变,则改变的条件为减小压强,D正确. 14.C 由题干电池工作原理图示信息可知,当 A与 C相接 时,为放电过程,此时石墨电极为负极,发生氧化反应,电极反应 为4S2--6e- S2-4 ,光催化电极为正极,发生还原反应,电极反 应为I-3 +2e- 3I-,为维持电荷守恒,左侧 Na+透过阳离子交 换膜移向右侧,该离子交换膜为阳离子交换膜;当 A与 B相接 时,为充电过程,此时石墨电极为阴极,发生还原反应,电极反应 为S2-4 +6e- 4S2-,光催化电极为阳极,发生氧化反应,电极反 应为3I--2e- I-3,据此分析解题. 二、非选择题 15.(1)a+b (2)+72.49 (3)CH3OH(l)+ 3 2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -725.8kJ/mol (4)0.7 16.(1)6.72 c(OH-)>c(SO2-3 )>c(HSO-3) (2)Na2SO3 (3)2c(SO2-3 ) > (4)HSO-3 的水解常数 Kh2= KW Ka1 = 10 -14 1.54×10-2 =6.49× 10-13<Ka2=1.02×10-7,说明HSO-3 的电离程度小于其水解程 度,所以溶液显酸性 解析:(1)当生成 NaHSO3时吸收的二氧化硫最多,12g NaOH的物质的量为0.3mol,根据NaOH~SO2,最多吸收SO2的 体积为0.3mol×22.4L/mol=6.72L;当只吸收0.1molSO2时, 溶质包括0.1molNaOH、0.1molNa2SO3,水解是微弱的,故阴离 子浓度从大到小顺序为c(OH-)>c(SO2-3 )>c(HSO-3). (2)加热时发生反应2NaHSO3 △ Na2SO3+H2O+SO2↑, 因此剩余溶液中主要的溶质为Na2SO3. (3)根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HSO-3)+ 2c(SO2-3 )+c(OH-),pH=7时溶液中 H+和 OH-浓度相等,则 c(Na+)=c(HSO-3)+2c(SO2-3 ).c(H2SO3)+c(HSO-3)+ c(SO2-3 )=0.100mol/L,此时 c(Na+)=0.100mol-c(H2SO3) +c(SO2-3 ),从图中可以读出 c(SO2-3 )-c(H2SO3)>0,则 c(Na+)>0.100mol/L. 17.(1)C (2)如下图所示 (3)①放 > ②7 ③BC 解析:(3)②   M2(g)+2R2(g幑幐) M2R4(g) 起始(mol) 10 30 0 平衡A(mol) 5 20 5 平衡B(mol) 2 14 8 平衡常数K= 5 20 5 20×( 20 20) 2 =1. 设V(B)=VL,温度不变,K不变,则 8 V 2 V×( 14 V) 2 =1,解得 V=7. ③丙为M2R4的分解,是气体体积增大的反应.丙恒温恒压, 体积变大,甲恒温恒容,体积不变,所以V(甲)<V(丙),A错误; 合成M2R4是放热反应,其逆反应 M2R4分解就是吸热的,乙绝 热容器,丙恒温,所以乙反应后比丙温度低,向吸热方向进行的程 度小,K(乙)>K(丙),B正确;条件相同时,甲与乙是等效平衡. 乙容器温度低,平衡向合成 M2R4方向移动,平衡时 M2R4浓度 乙大于甲,即c(乙)>c(甲),C正确;甲与丙起始温度和起始体 积相同,恒温条件下反应,丙在恒压条件下分解M2R4生成R2和 M2,平衡时体积比反应前大,即平衡时丙体积大于甲,则压强甲 大于丙,所以v(甲)>v(丙),D错误. 18.(1)铜 NO-3 +3e-+4H + NO↑+2H2O (2)2Al-6e-+3H2 O Al2O3+6H+ (3)①2H2O+2e - H2↑ +2OH- ②pH偏高,可能会有 OH-在阳极参与放电,降低CNO-的氧化效率;pH偏低,可能会 有CN-转化为HCN气体而挥发 5xy×100% 解析:(3)①由题意可知,石墨电极为阳极,则铁电极为阴 极,电极反应为2H2O+2e- H2↑+2OH-. ②电解过程中混合溶液的 pH偏高,溶液中 c(OH-)较大, OH-可能在阳极放电,导致 Cl-放电受到影响,生成 Cl2的量偏 少,降低CNO-的氧化效率;pH偏低,溶液中c(H+)较大,H+会 与CN-结合生成HCN.阳极总反应为2CN-+12OH--10e- N2↑+2CO2-3 +6H2O,产生xmLN2,则实际消耗的 n(CN-)= 2n(N2)=2× x 22.4×103 mol,在铁电极处产生 ymLH2,则转移 电子的物质的量为2× y 22.4×103 mol,理论消耗的 n(CN-)= 1 5n(e -)= 15 ×2× y 22.4×103 mol,则 氰 去 除 率 = 实际CN-去除量 理论CN-去除量 ×100%=5xy×100%. 19.(1)CuS、S (2)2Fe2++Cl2 2Fe3+ +2Cl- 试剂 Y的作用是增大溶 液的pH,反应2Fe2++H2O2+2H + 2Fe3++2H2O,消耗H+ (3)0.03 (4)洗出沉淀表面的镍离子,提高镍元素利用率 蒸发浓缩 (5)NiCl2·6H2O+6SOCl2 △ NiCl2+6SO2↑+12HCl↑ 第24期3版期末测试(四)参考答案 一、选择题 1.D 2.A 3.D 4.D 5.D 6.B 7.D 8.A 9.D  10.D 由图可知,在20~25min之间,pH=10时 R的平均 降解速率为 (0.6-0.4) (25-20) ×10 -4 mol/(L· min)=0.04× 10-4mol/(L·min),A正确;由图可知,在0~50min时,pH=2 和pH=7时R的降解百分率均为100%,B正确;由图可知,溶液 酸性越强,R的降解速率越快,C正确;图像体现的是一定条件 下,溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响,没有体 现浓度对降解速率的影响,D错误. 11.B 石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均 收集到1.12L气体(标准状况),则 n(O2)=n(H2)=1.12L÷ 22.4L/mol=0.05mol. 阳极:4OH- - 4e-     O2↑+2H2O    0.2mol 0.2mol 0.05mol 阴极: Cu2+ + 2e-     Cu 0.05mol 0.1mol 0.05mol 2H+ + 2e-     H2↑ 0.1mol 0.1mol  0.05mol 原混合溶液中c(Cu2+)=0.05mol÷0.5L=0.1mol/L,由 电荷守恒可知,c(Na+)为 0.3mol/L-0.1mol/L×2= 0.1mol/L,A错误;电解后溶液中c(H+)依据阳极氢离子浓度增 大和阴极氢离子浓度减小共同决定得到c(H+)=(0.2mol- 0.1mol)÷0.5L=0.2mol/L,B正确;电解过程中转移电子总数为 0.2mol,C错误;电解得到的Cu的物质的量为0.05mol,D错误. 12.B  13.D 由表中数据可知,相同温度下,乙烷在发生转化时, 乙烯的选择性更大,故反应Ⅰ更易发生,则反应活化能:Ⅰ <Ⅱ, A正确;由表可知,500℃时,乙烷的转化率为9.0%,可得转化的 乙烷的总物质的量为2mol×9.0%=0.18mol,而此温度下乙烯 的选择性为80%,则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18mol ×80%=0.144mol,根据方程式可得,生成乙烯的物质的量为 0.144mol,则 0~5min反应Ⅰ的平均速率为 v(C2H4)= 0.144mol 10L 5min =2.88×10 -3mol/(L·min),B正确;其他条件不变, 平衡后及时移除H2O(g),反应Ⅰ正向进行,可提高乙烯的产率, C正确;其他条件不变,增大投料比[n(C2H6)/n(CO2)]投料,平 衡正向移动,平衡后CO2的转化率增大,C2H6的转化率减小,D 错误. 14.B 由题图可知,蓄电时,该装置为电解池,碳锰电极为 阳极,发生失电子的氧化反应,电极反应为 Mn2+ +2H2O-2e  - MnO2+4H+,A错误;蓄电时,右侧电解池两个电极分别生成 锌和氧气,发生的总反应为2ZnO 电解 2Zn+O2↑,B正确;放电 时,该装置为原电池,左池碳锰电极为正极,正极反应为 MnO2+ 4H++2e- Mn2+ +2H2O,当转移 2mol电子时,正极区消耗 4molH+,有2molH+迁移至正极区,故c(H+)减小,H2SO4溶 液的pH增大,C错误;放电时,每消耗1molZn,转移2mol电子, 由电荷守恒可知,双极膜内的水减少2mol,D错误. 二、非选择题 15.(1)3A(g幑幐) B(g)+3C(g) (2)0.6mol/(L·min) (3)AB (4)42.9% 16.(1)Fe (2)Fe-6e-+8OH - FeO2-4 +4H2O (3)6.6 (4)3.75×10-8 17.(1)CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu(OH)2CO3 4×10-8mol/L (2)在干燥的HCl气流中加热脱水 (3)①淀粉溶液 当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液时,溶 液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色 ②2Cu2++4I- 2CuI↓+I2  ③95% 解析:(3)③2Cu2+~I2~2S2O2-3 2 2 n(Cu2+) 0.1000×20×10-3mol w(CuCl2·2H2O)= 2×10-3mol×171g/mol 0.36g ×100%=95% 18.(1)5.0×10-7 2I-+MnO2+4H + Mn2++I2+2H2O (2)299kJ (3)0.30 (4)1×10-4mol/L c(Na+)>c(IO-)>c(OH-)> c(H+) 19.(1)BC (2)①c{[Cr(SCN)]2+}>c{[Cr(SCN)2]+}>c(Cr3+)  1 74.1(或 1 K1 ) ②C点[Cr(SCN)]2+与[Cr(SCN)2]+浓度相等,K2= 1 c(SCN-) ,代入反应ⅰ,求得 c{[Cr(SCN)]2+}=5.7c(Cr3+), 由c(Cr3+)+c{[Cr(SCN)]2+}+c{[Cr(SCN)2]+}+ c{[Cr(SCN)x](x-3)-}=0.2mol/L,求得c(Cr3+)=[(0.2-a) ÷12.4]mol/L<0.0162mol/L,因此 C点对应的溶液不能用于 该电镀工艺 解析:(1)加水稀释后,离子浓度减小,促使平衡向生成离子 数多的方向移动,溶液中离子的总数增大,A错误;加入少量 FeCl3固体,根据铬元素守恒,溶液中含铬微粒总数不变,B正确; 由盖 斯 定 律 可 知,ⅰ +ⅱ 得 反 应 Cr3+ +2SCN 幑幐- [Cr(SCN)2]+,则其平衡常数 K=K1·K2,C正确;K1 = c{[Cr(SCN)]2+} c(Cr3+)·c(SCN-) , c(SCN-) c{[Cr(SCN)]2+} = 1 K1·c(Cr3+) , c(Cr3+)减小,SCN-与[Cr(SCN)]2+浓度的比值增大,D错误. (2)① A点时,c{[Cr(SCN)]2+}=c(Cr3+),K1 = c{[Cr(SCN)]2+} c(Cr3+)·c(SCN-) = 1 c(SCN-) =74.1,溶液中 SCN-的平衡浓 度为 1 74.1(或 1 K1 )                                                                                                                                                                                     . !"#$%&'()*+ !,-!"#$%. 书 数理报高中化学人教选择性必修1 2024年11~12月第17~24期2、3版参考答案 第17期2版基础训练参考答案 基础训练一 1.A 2.B 3.C 4.D 5.A 6.C 7.(1)Cu AgNO3溶液 (2)正 Ag++e- Ag Cu-2e- Cu2+ (3)负(Cu) 正(Ag) 基础训练二 1.D 2.B 3.A 4.D 5.B 6.C 第17期3版同步检测参考答案 一、选择题 1.B 2.D 3.D 4.D 5.C 6.B 原电池的正极得电子发生还原反应,A错误;每生成 1molNa2Mn5O10有2molAg被氧化,转移2mol电子,B正确;原 电池中的阳离子移向正极,所以 Na+不断向“水”电池的正极移 动,C错误;银的化合价升高被氧化,AgCl是氧化产物,D错误. 7.B 8.C 电子流出的电极为负极,所以电极Ⅰ为负极,电极Ⅱ 为正极,A正确;电极Ⅱ为正极,H2O2得电子生成H2O,酸性环境 中,电极反应为H2O2+2e-+2H + 2H2O,B正确;电极Ⅰ为负 极,H2O2失电子生成 O2,碱性环境中,电极反应为 H2O2+ 2OH--2e- O2↑+2H2O,故电池总反应为2H2O2+2OH-+ 2H + O2↑+4H2O,C错误;在碱性条件下,H2O2表现还原性, 失电子生成 O2;酸性条件下,H2O2表现氧化性,得电子生成 H2O,同时生成K2SO4,该电池的设计利用了H2O2在酸碱性不同 条件下氧化性、还原性的差异,D正确. 9.D 由图可知,电极 M中,CH3OH转化为 CO2和 H+,发 生失电子的氧化反应,故电极 M为原电池的负极,电极反应为 CH3OH-6e-+H2 O CO2↑ +6H+.电极 N为正极,在还原菌 作用下,O2、Cr2O2-7 在酸性条件下发生得电子的还原反应生成 H2O、Cr(OH)3,电极反应为 O2+4e-+4H + 2H2O、Cr2O2-7 + 6e-+8H + 2Cr(OH)3+H2O,原电池工作时负极区 H+通过阳 离子交换膜进入正极区.由分析可知,若有0.1molCr2O2-7 参加 反应,从交换膜右侧向左侧迁移的H+的物质的量大于0.8mol, D错误. 二、非选择题 10.(1)①NH+4 +2O 2 NO-3 +H2O+2H+ ②2NO-3 +12H++10e- N2↑+6H2O ③X 0.896 (2)①负 CH3CH2OH+O 2 H2O+CH3COOH ②从左向右 11.(1)CO2+2e-+2H + CO+H2O (2)2CO(NH2)2+6NO 高温 5N2+2CO2+4H2O CO(NH2)2-6e-+8OH - CO2-3 +N2↑+6H2O 2NO+4e-+2H2 O N2+4OH- (3)向左 AsO3-3 +H2O-2e- AsO3-4 +2H+ (4)①SO2-2e-+2H2 O SO2-4 +4H+ ②向右 ③2SO2+O2+2H2 O 2H2SO4 第18期2版基础训练参考答案 基础训练一 1.A 2.C 3.D 4.C 5.D 6.(1)Na2SO4 (2)CuSO4 (3)NaCl (4)CuSO4 基础训练二 1.B 2.A 3.D 4.C 5.D 6.A 7.(1)阴 (2)2Cl--2e- Cl2↑ (3)产生无色气体,溶液中出现白色沉淀 第18期3版同步检测参考答案 一、选择题 1.C 2.A 3.A 4.C 5.C 放电时该电池装置为原电池装置,a极为负极,b极为 正极;充电时为电解池装置,a极为阴极,b极为阳极.放电时,a 极为负极,发生氧化反应,A错误;分子筛分离出氧气,属于物理 变化,没有发生化学变化,B错误;充电时,b极为阳极,O2-2 发生 失电子的氧化反应生成O2,C正确;充电时,a极为阴极,电极反 应为Li2O2+2e- 2Li+O2-2 ,阴极减少的质量等于脱去 O2-2 的 质量,阴极净减3.2g,相当于脱去0.1molO2-2 ,根据电荷守恒, 有0.1molO2-2 由交换膜M左侧向右侧迁移,D错误. 6.C Pt是阴极,电极反应为2H++2e - H2↑,不可用湿 润的淀粉-KI试纸检验氢气,A错误;石墨电极是阳极,电极反 应为NH+4 -6e-+3Cl- NCl3+4H+,B错误;电解过程中,每 生成1molNCl3同时生成4molH+,理论上有6molH+经质子交 换膜由右侧向左侧迁移,右侧溶液的 c(H+)减小,pH增大,C正 确;由于气体所处的状态未知,无法计算体积,D错误. 7.D 根据题意可知,该装置可回收硅,因而产生硅单质炉 渣的一极为得电子的阴极,连接的M极为负极,而连接废钢的一 极为失电子的阳极,连接的 N极为正极.根据分析可知,M极为 电源的负极,A正确;该工艺的目的是实现废钢脱碳,从而得到超 低碳钢,废钢中的Fe会与稀 H2SO4反应,故不能选用稀硫酸作 为电解质溶液,B正确;电解时,阳极上C失电子生成CO,发生的 电极反应为C+O2--2e- CO↑,C正确;若有1molO2-移向 废钢电极,由阳极反应 C+O2- -2e - CO↑可知,转移电子为 2mol,阴极的电极反应为 12SiO n- x +(x- n 2)e  - 1 2Si+ 1 2xO 2-,则炉渣电极所得硅的质量为 2×12 x-n2 mol×28g/mol= 56 2x-ng,D错误. 8.C 据图可知,Y电极上Fe3+得电子转化为Fe2+,O2得电 子结合氢离子生成H2O2,均发生还原反应,所以Y电极为阴极, X电极上H2O失电子生成O2,发生氧化反应,为阳极.由分析可 知,X电极上的电极反应为2H2O-4e - O2↑ +4H+,A正确; 由分析可知,Y电极上消耗O2,而X电极上产生O2,所以可将X 电极上产生的O2收集起来,输送到 Y电极继续使用,B正确;据 题图可知,Y电极上的放电物质为Fe3+和O2,C错误;据图可知, 该装置工作时Fe2+与 Fe3+循环转化,所以起始时,在 Y电极附 近加入适量Fe2+或Fe3+,均能让装置正常工作,D正确. 9.A 由题图可知,石墨电极为阳极,电极反应为2H2O- 4e- O2↑+4H+,钴电极为阴极,电极反应为Co2++2e- Co, 电解总反应为2Co2++2H2O 电解 2Co+O2↑ +4H+,A正确;Ⅰ、Ⅱ 室之间是阳离子交换膜,Ⅰ室产生的H+穿过阳离子交换膜进入Ⅱ 室,Ⅰ室消耗水,H+浓度增大,pH减小;Ⅱ、Ⅲ室之间是阴离子交换 膜,Ⅲ室中的Cl-穿过阴离子交换膜进入Ⅱ室,Ⅲ室H+浓度不变, pH不变.Ⅱ室中因H+移入导致H+浓度增大,溶液pH减小,B错 误;若移除离子交换膜,Cl-移向石墨电极(阳极),则 Cl-在石墨 电极被氧化,C错误;由题图及A项可知,生成2molCo,Ⅰ室生成 1molO2,同时Ⅰ室中4molH+进入Ⅱ室,故Ⅰ室减少的质量为1mol ×32g/mol+4mol×1g/mol=36g,D错误. 二、非选择题 10.(1)2H2O+2e- 2OH-+H2↑ (2)K+ 由左池向右池 (3)①KH(IO3)2 +KOH 2KIO3+H2O ②产生的Cl2易污染环境等 11.(1)正极 VO+2 +2H++e- VO2++H2O (2)阳离子 HNO3 2H2O-4e- O2↑+4H+ (3)0.02 解析:由题图可知,B装置为电解池,c极为阴极,H2O在阴 极得到电子发生还原反应生成 H2和 OH-,NH+4 通过阳离子交 换膜进入 X区,与 OH-反应生成 NH3· H2O,p口流出 NH3·H2O.d极为阳极,H2O在阳极失去电子发生氧化反应生成 O2和H+,NO-3 通过阴离子交换膜进入Y区,q口流出HNO3;A 装置为原电池,与c极相连的 b极为原电池的负极,V2+在负极 失去电子发生氧化反应生成V3+,与 d极相连的 a极为正极,酸 性条件下VO+2 在正极得到电子发生还原反应生成 VO2+,据此 分析解答. 12.(1)①Fe+8OH--6e- FeO2-4 +4H2O ②氢气 ③阴 < (2)①阳 ②增加 ③2CO2+12H++12e- C2H4+4H2O  ④1 解析:(1)③由分析可知,OH-通过右侧交换膜向右侧移动, 则右侧为阴离子交换膜,阴极的电极反应为 2H2O+2e - H2↑+2OH-,则阴极区OH-浓度增大,a%<b%. 第19期2版基础训练参考答案 基础训练一 1.B 2.A 3.D 4.B 5.B 6.C 7.C 基础训练二 1.B 2.A 3.D 4.D 5.B 第19期3版同步检测参考答案 一、选择题 1.A 2.B 3.B 4.A 生铁片中所含的碳构成原电池,使铁更易腐蚀,A错 误;雨水酸性较强,生铁片开始发生析氢腐蚀,所以开始时插在小 试管中的导管内的液面下降,B正确;导管内墨水液面回升时 U 形管内压强降低,此时发生吸氧腐蚀,正极反应:O2+2H2O+ 4e- 4OH-,C正确;随着反应的进行,U形管中雨水的酸性逐 渐减弱,由开始的析氢腐蚀变为吸氧腐蚀,D正确. 5.A 量筒中的空气、溶有O2的食盐水和空心铁球组成原电 池,较活泼的金属铁作负极,负极上铁失电子发生氧化反应,正极 上氧气得电子发生还原反应生成 OH-,导致量筒内气体压强降 低,外界大气压不变,所以水会进入量筒,导致量筒内液面上升, OH-与Fe2+反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2不稳定,被空气中的O2 氧化成Fe(OH)3,Fe(OH)3失去部分水生成Fe2O3·xH2O,所以 铁球表面会出现红棕色锈斑,故选A. 6.D 7.B 8.D 9.C 由题给已知信息知,铁钉发生吸氧腐蚀的负极反应为 Fe-2e- Fe2+,A正确;吸氧腐蚀是在中性或弱酸性环境中发 生的,由图像中氧气体积分数的变化可知,正极反应均为 O2+ 4e-+2H2 O 4OH-,B正确;溶液①②显酸性,溶液③④显中 性,根据图像可知,铁钉的平均吸氧腐蚀速率:酸性溶液大于中性 溶液,C错误;氧气体积分数下降曲线先陡后平,一方面是由于氧 气体积分数降低后使腐蚀速率变慢,另一方面也可能是于溶液碱 性增强促进氢氧化物的生成,氢氧化物覆盖在铁钉表面阻碍反应 继续进行,D正确. 二、非选择题 10.(1)①正极 还原 ②b CH4+10OH--8e- CO2-3 +7H2O ③稀硫酸 (2)锌 O2+2H2O+4e- 4OH- 牺牲阳极的阴极保护法 11.(1)②探究醋酸浓度的影响 ③2.0 (2)吸氧 还原 2H2O+O2+4e- 4OH- (3)反应放热,温度升高,体积膨胀 12.Ⅰ.(1)O2+2H2O+4e- 4OH- (2)增大 (3)a Ⅱ.(1)形成原电池,锌失去电子作负极,铁作正极,从而保 护铁 (2)MoO2-4 +2e-+2H2 O MoO2+4OH- MoO2-4 +2Fe2+ +2OH - MoO2+Fe2O3+H2O 第20期3版综合质量检测卷参考答案 一、选择题 1.D 2.C 3.B 4.D 5.C 6.B 7.D 8.B 由图可知,钠离子移向 a极,所以 a极为阴极,                                                                                                                                                                   连接电 ! ! " !"#$%&'()*+ &,-&"#$%. ! !"#$ !"#$ !"!" !## $ % & $ " # ' # $ # ( 书 源的负极,A正确;a极氢离子发生还原反应,A口放出的物质是 氢气;b极SO2-3 发生氧化反应生成 SO2-4 ,电极反应为 SO2-3 - 2e-+H2 O SO2-4 +2H+,没有氧气放出,B错误、C正确;在阴 极H+放电生成H2,c(H+)减小,水的电离平衡正向移动,所以 电解过程中阴极区碱性明显增强,D正确. 9.C 由题干装置图及信息可知,钌钛电极为阳极,Cl-失电 子发生氧化反应,电极反应为2Cl--2e- Cl2↑,故电源b电极 为正极,电源a电极为负极,则不锈钢电极为阴极,电极反应为 2H2O+2e- H2↑+2OH-,据此分析解题. 10.D 由图可知,该装置为电解水制取氢气的装置,a电极 与电源正极相连,为电解池的阳极,b电极与电源负极相连,为电 解池的阴极,阴极反应为2H2O+2e- H2↑ +2OH-,阳极反应 为4OH--4e- O2↑ +2H2O,电池总反应为2H2O 电解 2H2↑ +O2↑,据此解答.由分析可知,A正确;该装置工作时阳极无 Cl2生成且KOH溶液浓度不变,阳极发生的电极反应为4OH-- 4e- O2↑+2H2O,为保持 OH-离子浓度不变,则阴极产生的 OH-离子要通过离子交换膜进入阳极室,故该离子交换膜应为 阴离子交换摸,B正确;电解时电解槽中不断有水被消耗,海水中 的动能高的水以“汽”的形式可穿过 PTFE膜,为电解池补水,C 正确;由电池总反应可知,每生成1molH2要消耗1molH2O,生 成H2的速率为xmol/h,则补水的速率也应是xmol/h,D错误. 11.C 该电池放电时器件的透光率逐渐增强,说明a电极由 FePO4转化为透明的LiFePO4,铁元素的化合价降低,则该电极为 正极,电极反应为 FePO4+Li+ +e - LiFePO4,故 b电极为负 极,电极反应为 Li7Ti5O12-3e - Li4Ti5O12+3Li+,据此解答. 放电时,该电池为原电池,阳离子向正极移动,即 Li+向 a极移 动,A正确;放电时,b电极为负极,则充电时 b电极为阴极,接外 电源的负极,B正确;放电时,a电极为正极,发生得电子的反应, C错误;由放电时 a电极、b电极的电极反应可知,外电路转移 1mol电子,a极质量增加7g,b电极质量减少7g,两极质量变化 差为14g,D正确. 12.D “厌氧阳极”作负极,C6H12O6失去电子生成 CO2和 H+,电极反应为C6H12O6+6H2O-24e- 6CO2↑ +24H+;“缺 氧阴极”作正极,NO-3 得到电子生成 NO2,NO2再转化为 N2,电 极反应分别为 NO-3 +e-+2H + NO2↑ +H2O、2NO2+8e- + 8H + N2+4H2O;“好氧阴极”作正极,O2得到电子生成 H2O, 电极反应为O2+4H++4e- 2H2O,同时O2还能氧化 NH+4 生 成NO-2,NO-2 还可以被 O2氧化为 NO-3,离子方程式分别为 2NH+4 +3O 2 2NO-2 +2H2O+4H+、2NO-2 +O 2 2NO-3,但不 参与电极反应.电池工作时,“厌氧阳极”为负极,“缺氧阴极”和 “好氧阴极”为正极,A错误;“缺氧阴极”的电极反应分别为① NO-3 +e-+2H + NO2↑ +H2O、②2NO2+8e- +8H + N2+ 4H2O,①×②+②可得关系式10e- ~12H+,“缺氧阴极”得到 10mole-,则消耗 12molH+,但通过质子交换膜只能补充 10molH+,故电池工作时,“缺氧阴极”附近溶液的 c(H+)减 小,B错误;由上述分析可知,C错误;“厌氧阳极”的电极反应为 C6H12O6+6H2O-24e - 6CO2↑ +24H+,1molC6H12O6参与 反应消耗6molH2O,输出24mol电子,“厌氧阳极”区质量减少 288g,故“厌氧阳极”区质量减少 28.8g时,该电极输出电子 2.4mol,D正确. 13.B 装置Ⅰ中铁棒质量减少5.6g,则甲池NaCl溶液中增 加了5.6g亚铁离子,而盐桥中的氯离子向甲池中移动,所以甲 池质量增加大于5.6g,A错误;装置Ⅰ为原电池,石墨上铜离子 得电子生成 Cu,装置Ⅱ中乙池为电解池,石墨 a电极与负极 Fe 相连为阴极,阴极上铜离子得电子生成Cu,所以两个电极的反应 式相同,B正确;装置Ⅰ为原电池,将化学能转化为电能,装置Ⅱ 中甲池为原电池,乙池为电解池,则乙池中电能转化为化学能,C 错误;电子只在导线中移动,不能进入溶液,则装置Ⅱ中电子流向 为Fe→电流计→石墨a,石墨b→铜丝→石墨c,D错误. 二、非选择题 14.(1)阳 2I--2e- I2 (2)c极附近的溶液首先变为蓝色 4OH--4e- 2H2O+ O2↑ (3)0.001 108g/mol 解析:金属M沉积于 b极,说明 b是阴极,则 a是阳极,c是 阳极,d是阴极. (1)因 c是阳极,根据离子的放电顺序,可知是 I-放电: 2I--2e- I2. (2)在B烧杯中,c是阳极,I-先放电,I2遇到淀粉能使淀粉变 蓝.I-放电完毕后,接着是OH-放电:4OH--4e- 2H2O+O2↑,c 极上的试管中收集到的气体为氧气. (3)d极是溶液中氢离子放电: 2H+ + 2e-     H2↑ 0.004mol 0.0448L22.4L/mol a极上氢氧根离子放电: 4OH- - 4e- 2H2O + O2↑ 0.004mol 0.001mol 即氧气的物质的量为0.001mol b极上M+放电: M+ + e-     M 0.004mol 0.004mol 则金属的摩尔质量 M=mn= 0.432g 0.004mol=108g/mol 15.Ⅰ.(1)电极a 电极b (2)O2+4H++4e- 2H2O 2H2S+O 2 S2+2H2O (3)8 Ⅱ.(4)SO2+2H2O-2e- SO2-4 +4H+ (5)H2SO4 (6)5.6 16.(1)负 (2)滤纸变红 4OH--4e- 2H2O+O2↑ (3)B (4)负 2H2+4OH--4e- 4H2O (5)增强 CO2+2H++2e- HCOOH 17.(1)A B (2)2Cl--2e- Cl2↑  将湿润的淀粉 -KI试纸放在 B 电极的管口,试纸变为蓝色 (3)G F H (4)12 解析:(1)若电解饱和NaCl溶液来测定产生的H2的体积并 检验Cl2的氧化性,则应该将A与电源的负极连接,作阴极,B作 阳极,与电源的正极相连,则与A、B两极的正确连接顺序为L→J →K→A→B→M. (2)B是阳极,溶液中的氯离子放电,电极反应为 2Cl- - 2e- Cl2↑.氯气具有氧化性,则检验氯气的实验为用湿润的淀 粉-KI试纸放在B电极的管口,试纸变为蓝色. (3)由于产生的 H2的体积大于 25mL,所以应该选择 100mL的量筒,各接口的正确连接顺序为A接G、F接H. (4)氢气的物质的量是 0.0056L÷22.4L/mol= 0.00025mol,所以反应中还有0.0005mol氢氧化钠产生,则溶 液中氢氧根离子的浓度是0.0005mol÷0.05L=0.01mol/L,所 以pH=12. 18.(1)还原 CH4-8e-+10OH - CO2-3 +7H2O 减小 (2)①粗铜 ②CrO2-4 +8H++6e- Cr+4H2O (3)①戊 ②e、j 解析:由图可知,甲装置为原电池,结合c口通入氧气可知B 电极为正极,则A电极为负极,乙装置为电解池,与 B相连的 C 电极为阳极,则 D电极为阴极;同理可知丙装置中甲室一侧电极 为阳极,戊室一侧电极为阴极,再根据电解原理分析解答. (1)甲装置中B电极为正极,O2得电子发生还原反应,A电 极为负极,CH4失电子发生氧化反应,在碱性条件下转化成 CO2-3 ,电极反应为CH4-8e-+10OH - CO2-3 +7H2O;甲装置 中的总反应为 CH4+2O2+2OH - CO2-3 +3H2O,反应消耗 OH-,溶液碱性减弱,pH减小. (2)①乙装置为电解装置,若用于粗铜的精炼,则纯铜作阴 极,粗铜作阳极,结合上述分析可知电极C为阳极,则 C为粗铜; ②乙装置若用于电镀,则镀件作阴极,镀层金属应在阴极析出,镀 铬时由CrO2-4 放电产生铬镀层,CrO2-4 得电子生成Cr,则电极反 应为CrO2-4 +8H++6e- Cr+4H2O. (3)丙装置用于海水淡化,由以上分析可知左侧电极为阳 极,右侧电极为阴极,电极为惰性电极,阳极上阴离子放电,则甲 室、乙室中的阴离子在左侧电极放电,乙室中的阳离子通过阳膜 进入丙室,可知e出口为淡水;丙室中海水中的阳离子无法通过 阴膜进入丁室,阴离子无法通过阳膜进入乙室,因此 f出口仍为 海水;丁室中阴离子通过阴膜进入丙室,阳离子通过阳膜进入戊 室,则j出口得到淡水;戊室中由水电离出的氢离子在电极放电 生成氢气,同时有氢氧根离子生成,氢氧根离子与HCO-3 反应生 成碳酸根,其结合钙离子生成碳酸钙,同时氢氧根离子与镁离子 结合生成氢氧化镁沉淀,生成水垢. 第21期期末测试(一)参考答案 一、选择题 1.B 2.D 3.A 4.D 5.C 6.A 7.B 8.B 负载有Pt和Ag的活性炭可以看成是原电池,该原电 池可以去除废酸中的Cl-,则电解质溶液为酸性.Pt电极为电池 的正极,电极反应为O2+4e- +4H + 2H2O;Ag电极为电池的 负极,电极反应为Ag-e-+Cl- AgCl.据此分析解答. 9.B 由题图中各反应反应前后元素化合价的变化可知,反 应①②③④均为得电子的还原反应,所以均在正极发生,A正确; 三氯乙烯(C2HCl3)中 C的化合价为 +1,乙烯中 C的化合价为 -2,1molC2HCl3转化为1molC2H4时,得到6mol电子,脱去 3molCl,所以单位时间内,C2HCl3脱去amolCl时 ne=2amol, B错误;由题图及 N的化合价变化 可 写 出 如 下 转 化: NO-3 ~8e-~NH+4,由于生成物中有NH+4,只能用H+和H2O来 配平该电极反应,所以④的电极反应为 NO-3 +10H+ +8e - NH+4 +3H2O,C正确;增大单位体积水体中小粒径 ZVI的投入 量,可以增大小粒径ZVI和正极的接触面积,加快 ZVI释放电子 的速率,可使nt增大,D正确. 10.A 若白色沉淀a是Al2(CO3)3,则向白色沉淀a中加入 稀硫酸,会产生CO2,有气泡冒出,与实验现象不符,A错误;实验 2中,向白色沉淀b中加入稀硫酸,沉淀溶解,有少量气泡,说明 过量的Na2CO3溶液与Al2(SO4)3溶液可能反应生成了碱式碳 酸铝[Al(OH)CO3]沉淀和Na2SO4,B正确;实验1、2中,反应生 成的白色沉淀表面都附有可溶性杂质,会干扰实验,均需要洗涤 干净后,再进行后续实验,防止表面附有的杂质干扰实验,C正 确;Al2(SO4)3在溶液中水解使溶液呈酸性,过量的 Al2(SO4)3 与Na2CO3溶液反应生成Al(OH)3沉淀,而Na2CO3在溶液中水 解使溶液呈碱性,过量的Na2CO3溶液与Al2(SO4)3溶液反应生 成[Al(OH)CO3]沉淀,则实验1、2中,白色沉淀的不同与反应物 相对量和体系pH有关,D正确. 11.B 根据元素化合价的变化可知,电极Ⅰ为阴极,得电子 发生还原反应,电极反应为 2HSO-3 +2e- +2H + S2O2-4 + 2H2O;电极Ⅱ为阳极,失电子发生氧化反应,电极反应为2H2O- 4e- O2↑+4H+.电极Ⅱ为阳极,若用铁、铜作电极,则是铁、铜 本身失去电子,电极反应发生变化,阳极无法提供氢离子,A错 误;由上述分析可知,B正确;电极Ⅱ的电极反应为2H2O-4e  - O2↑ +4H+,产生 H+,同时有等量的 H+通过质子交换膜移 向电极Ⅰ,但电极Ⅱ消耗 H2O,阳极室中 H2O的量减少,故电解 过程中电极Ⅱ附近溶液的 pH减小,C错误;未指明是否为标准 状况,无法得出消耗的NO的体积. 12.A 据图可知当 lgc(MOH) c(M+) =0时,pOH=4.2,即 c(MOH)=c(M+)时,c(OH-)=1×10-4.2mol/L,三甲基胺的 电离常数K=c(M +)·c(OH-) c(MOH) =10 -4.2,A正确;a点中和率小 于50%,即加入的 2n(HCl)<n(MOH),根据物料守恒可知 c(MOH)+c(M+)>2c(Cl-),B错误;b点中和率为50%,溶液 中的溶质为等物质的量的MOH和MCl,据图可知,此时pOH<7, 溶液显碱性,说明M+的水解程度小于MOH的电离程度,则溶液 中c(M+)>c(Cl-)>c(MOH)>c(OH-)>c(H+),C错误; c点中和率为100%,溶液中溶质为 MCl,d点溶液中溶质为 MCl 和HCl,HCl的电离抑制水的电离,MCl的水解促进水的电离,所 以c点水的电离程度更大,D错误. 13.B AlCl3溶液的pH小于7,溶液显酸性,说明Al3+发生 了水解反应生成Al(OH)3和H+,A正确;向对照组溶液 A中加 碱溶液后,溶液pH的变化程度比加酸溶液后的变化程度大,若 对照组溶液A是0.03mol/LKCl溶液,则加酸溶液和加碱溶液 后pH的变化应呈现轴对称关系,B错误;在AlCl3溶液中加酸溶 液、碱溶液后,溶液 pH的变化程度均比对照组溶液 A的变化程 度小,因为加酸溶液、碱溶液均能使 Al3+水解平衡发生移动,C 正确;AlCl3水解生成 Al(OH)3,故溶液的浑浊程度增大,说明 Al3+的水解平衡向右移动,反之,水解平衡向左移动,D正确. 14.D CH4燃料电池中,通入CH4的a极为原电池的负极, 电极反应为 CH4-8e-+4O 2- CO2+H2O,通入 O2的 b极为 原电池的正极,电极反应为O2+4e- 2O2-.与b极相连的石墨 电极为电解池的阳极,阳极上 Cl-放电,电极反应为2Cl--2e  - Cl2↑,电解池中阳离子移向阴极,阴离子移向阳极,则 A膜应 为阳离子交换膜,与a极相连的石墨电极为电解池的阴极,阴极 的电极反应为H2O+2e - H2↑ +2OH-,OH-浓度增大,                                                                                                                                                                                     结合 书 Na+生成NaOH,则C膜也应为阳离子交换膜,据此分析判断.左 侧为原电池,右侧为电解池,构成闭合回路,原电池释放的电子, 等于电解池通过的电子,a极上通入标准状况下2.24L甲烷,即 0.1mol甲烷,转移0.8mol电子,根据电荷守恒可知,阳极室中 0.4molCa2+通过 A膜进入产品室,故产品室增加 0.4mol Ca(H2PO4)2,D错误. 二、非选择题 15.Ⅰ.(1)0.05mol/(L·s) (2)3A(g)+B(g幑幐) 2C(g) (3)乙>甲>丙 16.(1)-196kJ/mol (2)800 = Ⅱ.(3)NOx-(5-2x)e-+(3-x)H2 O NO-3 +(6-2x)H+ 17.(1)负 K2SO4 (2)PbO2+SO2-4 +Zn+2H2 O PbSO4+[Zn(OH)4]2- (3)a (4)> (5)0.23 解析:根据 →Zn [Zn(OH)4]2-可知,Zn失去电子被氧 化,Zn为负极,则A区域的电解质是 KOH,PbO2为正极,结合铅 酸蓄电池放电时的电极反应可知,正极PbO2放电转化为PbSO4, 故C区域的电解质是 H2SO4,B区域的电解质是 K2SO4,则 a是 阳离子交换膜,b是阴离子交换膜. (1)根据上述分析可知,Zn电极为负极,B区域的电解质为 K2SO4. (2)负极的电极反应为Zn+4OH--2e- [Zn(OH)4]2-, 正极的电极反应为PbO2+SO2-4 +4H+ +2e - PbSO4+2H2O, 则电池总反应为 PbO2 +SO2-4 +Zn+2H2 O PbSO4 + [Zn(OH)4]2-. (3)A区域的电 解 质 是 KOH,OH- 参 与 反 应 生 成 [Zn(OH)4]2-,根据溶液呈电中性,则多余的 K+通过离子交换 膜a进入到B区域,因此a膜为阳离子交换膜. (4)由于Zn比Pb活泼,正极材料都是PbO2,所以Zn-PbO2 电池的电动势比 Pb-PbO2电池的电动势大,即 EZn-PbO2> EPb-PbO2. (5)由化学方程式可知,该反应为气体体积不变的反应,则 平衡后的压强与反应开始的压强相等,设平衡时硫化氢的物质的 量分 数 为 a,由 平 衡 常 数 Kp =2.24 ×10-6 可 得: 1.01×105a 1.01×105(1-a) =2.24×10-6,解得a≈2.24×10-6,则硫化氢 的分压为2.24×10-6×1.01×105Pa≈0.23Pa. 18.(1)Fe2+ (2)4.7≤pH<6.2 Al3++3OH - Al(OH)3↓ (3)4.0×10-4 (4)①加热搅拌可加快反应速率 ②冷却结晶 (5)MgSO4 解析:(1)由题意可知,“氧化调pH”中只有铁的化合价发生 变化,铝和稀土金属元素均为+3价,Fe2+被氧化为Fe3+. (2)“过滤1”所得“滤渣”为 Fe(OH)3和 Al(OH)3,应调节 的pH范围为4.7≤pH<6.2,pH小于6.2是防止 RE3+开始沉 淀.该过程中Al3+与OH-反应生成Al(OH)3沉淀. (3)“滤液2”中 Mg2+浓度为2.7g/L,其物质的量浓度为 0.1125mol/L,Ksp[(C11H23COO)2Mg]=c2(C11H23COO-)· c(Mg2+),c2 (C11 H23 COO- ) = 1.8×10-8 0.1125 mol 2/L2 = 16×10-8mol2/L2,c(C11H23COO-)= 16×10槡 -8 mol/L= 4.0×10-4mol/L,若c(C11H23COO-)大于4.0×10-4mol/L,则 形成的“滤饼”中会混入(C11H23COO)2Mg. (4)①“滤饼”的主要成分为(C11H23COO)3RE,为难溶物, 搅拌也可以增加其与盐酸的接触面积,加快反应速率,加热也可 以加快反应速率.②“加热搅拌”的温度为55℃,而月桂酸的熔 点为44℃,所以“操作X”(过滤)前,先要冷却结晶,使月桂酸变 成固体. (5)“滤液2”中含有 MgSO4,可作“浸取”时加入的“酸化 MgSO4溶液”. 第22期期末测试(二)参考答案 一、选择题 1.B 2.B 3.D 4.A 5.C 6.D 7.C 8.D X点为 KHA溶液,根据 Ka1、Ka2判断,溶液呈酸性,A 错误;由水电离出的 c(OH-)相同,则水的电离程度相同,B错 误;Y点与W点NaOH标准溶液的浓度未知,无法判断 V1,C错 误;Z点溶质为 K2A和 Na2A溶液,根据质子守恒可得: c(OH-)=c(H+)+2c(H2A)+c(HA-),D正确. 9.B A组离子可大量共存,用惰性电极电解时,Cl-在阳极 被氧化为黄绿色的气体Cl2,H2O在阴极被还原产生 H2,不会出 现白色沉淀,不符合题意,故A错误;B组离子可大量共存,且用 惰性电极电解时,H2O在阳极被氧化产生氧气,H+在阴极被还 原,产生氢气,H+浓度减小,pH增大,生成氢氧化镁白色沉淀,B 正确;C组离子可大量共存,但用惰性电极电解时,Cl-在阳极被 氧化为黄绿色的气体Cl2,同时阳极pH降低,CO2-3 与H+结合生 成CO2逸出,H2O在阴极被还原,产生氢气,无白色沉淀生成,不 符合题意,故C错误;Cu2+为有色离子,不符合题意,故D错误. 10.B 由题图信息可知,电池总反应为 LixSi+Li1-xCoO2 放电 幑幐 充电 Si+LiCoO2,电极a为非晶硅薄膜,充电时Li+发生得电子的 还原反应,则电极a为阴极,电极反应为xLi++xe- +Si LixSi, 电极b为阳极,电极反应为LiCoO2-xe- Li1-xCoO2+xLi+,放 电时电极a为负极,电极反应为 LixSi-xe - Si+xLi+,电极 b 为正极,电极反应为Li1-xCoO2+xLi++xe- LiCoO2.锂为活泼 金属,会和溶液中的水反应,故不能为含 Li+的盐溶液,A错误; 放电时,电极b的电极反应为Li1-xCoO2+xLi++xe- LiCoO2, 当电路通过0.3mol电子时,b极薄膜质量增加0.3mol×7g/mol =2.1g,B正确;由分析可知,C错误;LiPON薄膜在充放电过程 中仅仅起到盐桥的作用,并未参与电极反应,故其质量不发生变 化,D错误. 11.B 由题意可知,常温下,Ksp(AgCl)=c(Ag+)· c(Cl-),b点后c(Cl-)降低,则可知 c(Ag+)升高,故 b点滴加 的不可能是KCl溶液,A错误;d点时氯离子浓度大于起始时的 氯离子浓度,而起始时存在沉淀溶解平衡,c(Ag+)=c(Cl-),故 d点c(Ag+)<c(Cl-),B正确;c点滴加 KI溶液后,c(Cl-)升 高,然后达到一个比起始时略高的值,说明此时溶液中 c(Ag+) 减小,部分Ag+转化为AgI沉淀,因此c点后有黄色沉淀生成,C 错误;c点后产生了AgI,故应有Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),D错误. 12.D 由题意可知,该反应是在恒温恒容条件下进行的气 体分子数逐渐减小的放热反应,故体系压强不再改变,可以说明 反应达到化学平衡状态,A正确;物质的物质的量浓度不再改变 时,表明反应达到平衡状态,分析题图可知,a、b、c、d四个点表示 的反应体系中,只有 b点体系中各物质的物质的量浓度不再改 变,B正确;25~30min内,用X表示的平均反应速率是 v(X)= 2v(Y)=2×(0.6-0.4) (30-25) mol/(L·min)=0.08mol/(L·min),C 正确;反应进行至25min时,X物质的浓度突然变大,而 Y物质 的浓度不变,说明改变的条件是物质的浓度,Y的浓度逐渐增大, X的浓度突变,则改变的条件是增大X的浓度,D错误. 13.C  14.D 由题图可知,右侧装置为甲烷燃料电池,左侧装置为 电解池.甲烷燃料电池中,通入甲烷的一极为原电池的负极,发生 氧化反应,电极反应为CH4+4CO2-3 -8e- 5CO2+2H2O,通入 空气(氧气)的一极为原电池的正极,发生还原反应,电极反应为 O2+2CO2+4e- 2CO2-3 ,铁连接原电池的正极,为电解池的阳 极,被氧化,电极反应为 Fe-2e - Fe2+,阴极的电极反应为 2H++2e- H2↑.由分析可知 ,A正确、B正确;加入的使导电 能力增强的电解质必须是可溶于水的、不参与电极反应的盐,可 用工业用食盐,C正确;电解池中阴离子向阳极移动,污水中的阴 离子向铁电极方向移动,D错误. 二、非选择题 15.(1)K[Al(OH)4] (2)NH+4 +[Al(OH)4] - Al(OH)3↓+NH3↑+H2O (3)(10-a-10a-14) (4)2.36×10-5 (5)2∶1 (6)1 (7)c(OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(NH+4)>c(H+) 16.(1)2Na2SO3(aq)+O2(g) 2Na2SO4(aq) ΔH=(m+ n)kJ/mol (2)2 (3)①0.6mol/(L·min) ②80% ③ > 其他条件相同 时,曲线Ⅱ先达到平衡,则温度高于曲线Ⅰ,说明温度升高,CO2 的产率降低,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小 解析:(2)当溶解氧浓度为4.0mg·L-1时,由贫氧区的速率 方程式可得 v1∶v2=ca1(SO2-3 )∶ca2(SO2-3 ),则 24.4∶10.2= 5.65a∶3.65a,解得a=2. (3)①该反应是气体体积不变的反应,反应过程气体的总物 质的量不变,始终为2mol,由图可知,a点时 CO2的体积分数为 0.30,则反应生成二氧化碳的物质的量为 2mol×0.30= 0.60mol,反应速率为 0.6mol 2L 0.5min=0.6mol/(L·min),由化学反应速 率之比等于化学计量数之比可知,一氧化碳的反应速率为 0.6mol/(L·min);②由图可知,b点时 CO2的体积分数为0.80, 则反应生成二氧化碳的物质的量为2mol×0.80=1.60mol,由 方程式可知,反应消耗一氧化碳的物质的量为1.60mol,则一氧 化碳转化率为 1.60mol 2.0mol×100%=80%;③由图可知,其他条件相 同时,曲线Ⅱ先达到平衡,则反应温度高于曲线Ⅰ,由二氧化碳的 体积分数曲线Ⅰ高于曲线Ⅱ可知,升高温度,平衡向逆反应方向 移动,化学平衡常数减小,则化学平衡常数:Kb>Kd. 17.(1)增大固液接触面积,加快酸浸速率,提高浸取效率  Pb (2)将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,以便在后续调pH时除去 Fe元素 K3[Fe(CN)6]溶液 Fe2+ (3)3Co2+ +MnO-4 +7H2 O 3Co(OH)3↓ +MnO2↓ + 5H+ (4)ZnSO4、K2SO4 1×10-16.7 解析:由题中信息可知,用硫酸处理含有 Co、Zn、Pb、Fe的单 质或氧化物的废渣,得到含有 Co2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、SO2-4 等 离子的溶液,Pb的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的 PbSO4, 则“滤渣1”为“酸浸”时生成的 PbSO4;向滤液中加入 MnO2将 Fe2+氧化为Fe3+,然后加入ZnO,调节pH=4,使 Fe3+完全转化 为Fe(OH)3,则“滤渣Ⅱ”的主要成分为 Fe(OH)3,滤液中的金 属离子主要是Co2+、Zn2+和 Mn2+;最后“氧化沉钴”,加入强氧 化剂KMnO4,将溶液中Co2+氧化为Co3+,在pH=5时Co3+形成 Co(OH)3沉淀,而 KMnO4则被还原为 MnO2,KMnO4还会与溶 液中的Mn2+发生反应生成MnO2,得到 Co(OH)3和 MnO2的混 合物,“除钴液”主要含有ZnSO4、K2SO4,据此解答. 18.(1)①阳 N2+6e-+6H + 2NH3 ②为质子的迁移和输送提供通道,并阻隔阴、阳两极产物接 触 ③33 (2)a MV2++e- MV+ 条件温和(或生成氨的同时释 放电能) (3)①Fe2O3+6e-+3H2 O 2Fe+6OH- ②4OH--4e- 2H2O+O2↑ 解析:(1)③b极的电极反应为2H2O-4e - O2↑ +4H+, 根据氧化还原反应得失电子守恒可知,参加反应的各物质存在关 系式为2N2~3O2,生成O2和通入N2的体积比为3∶2,实际情况 在相同条件下通入N2的体积和生成O2的体积比为672L∶336L =2∶1,即通入1molN2生成0.5molO2,因此N2的转化率为 0.5 3 2 ×100%≈33%. (2)根据装置中物质的转化过程,电极 b上 MV2+转化为 MV+,过程中得到电子,则电子从电极a流向电极b,电极a为负 极,电极b为正极;正极的电极反应为 MV2+ +e - MV+;该电 化学装置运行过程中,利用生物燃料电池在室温下合成氨,既不 需要高温加热,同时还能将化学能转化为电能,因此较之于传统 的合成氨工业,该方法的优点有:条件温和、生成氨的同时释放 电能. 第23期3版期末测试(三)参考答案 一、选择题 1.B 2.C 3.D 4.A 5.C 6.A 7.C 8.B 9.D  10.B 由题图可知,Fe2+氧化率随浸出液 pH的增大而减 小,A正确;MnO2与Fe2+反应的离子方程式为 MnO2+2Fe2++ 4H + Mn2++2Fe3++2H2O,若起始浸出液pH=1.0,反应一段 时间后,H+被消耗,c(H+)减小,浸出液 pH增大,B错误;Fe3+ 与CO2-3 发生相互促进的水解反应生成Fe(OH)3沉淀和CO2气 体,反应的离子方程式为2Fe3++3CO2-3 +3H2 O 2Fe(OH)3↓+ 3CO2↑,C正确;NaHCO3是弱酸强碱盐,能与 Fe3+发生相互促 进的水解反应生成 Fe(OH)3沉淀,反应为 Fe3+ +3HCO- 3 Fe(OH)3↓+3CO2↑,D正确. 11.D 12.C “沉淀”步骤中若使用 Na2SO4溶液代替 H2SO4                                                                                                                                                                                     溶 ! ! ! " !"#$ !"#$ !"#$%&'()*+ !,-!"#$%. !"#$%&'()*+ &,-&"#$%. !"!" ! # " #!$!% ! & " #$%&'() *+,- 书 解原电池试题的一般步骤是先确定原电池的正负 极,然后写出电极反应式.其中确定原电池的两极是解 题的关键.现对确定原电池正负极的方法介绍如下: 一、根据电极材料确定 例1(2024·重庆育才中 学期中)如右图所示的双液原电 池,下列叙述正确的是 (  ) A.Cu为电池的正极 B.盐桥中的阳离子向右池 移动 C.Ag电极上发生氧化反应 D.盐桥内可以是含有KCl的琼脂 解析:该原电池中,铜易失电子作负极,银作正极, 负极上的电极反应为Cu-2e- Cu2+,正极上的电极反 应为Ag++e- Ag;电池工作时,电流从银电极沿导线 流向铜电极,盐桥中阳离子向正极移动,据此分析解答. 答案:B 总结:一般来说,活动性强的金属为负极,活动性弱 的金属或能导电的非金属为正极. 二、根据电子的流向确定 例2右图为一原电池装置, 其中 X、Y为两电极.对此装置的 下列说法中正确的是 (  ) A.外电路的电流方向是:X→ 导线→Y B.若两电极都是金属,则它们 的金属活动性强弱为:X>Y C.若两电极分别为锌棒和石墨棒,则X为石墨棒 D.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化 反应 解析:电流方向与电子流向相反,A项错;根据电子 的流向可知X为负极,Y为正极,故金属活动性:X>Y, B项对,C项错;负极发生氧化反应,D项错. 答案:B 总结:在原电池中,电子由负极流出,经外电路流向 正极(电流方向与之相反). 三、根据离子的流向确定 例3某原电池,将两金属X、 Y用导线连接,同时插入稀硫酸 中,出现如右图所示的现象,则下 列说法正确的是 (  ) A.X极为正极,发生氧化反应 B.Y极为负极,该极上有气泡冒出 C.Y极为正极,有电子流入 D.X极为负极,有电子流入 解析:由图可知,H+移向 Y极,说明 Y极上有电子 流入,故Y极为正极,则X极为负极. 答案:C 总结:在原电池中,阳离子移向正极,阴离子移向负极. 四、根据反应类型确定 例4氢镍电池是近年开发出的可充电电池,电池 的总反应为 1 2H2+NiO(OH) 放电 幑幐 充电 Ni(OH)2,下列叙述正 确的是 (  ) A.电池充电时,镍元素被还原 B.电池放电时,镍元素被氧化 C.电池充电时,只有氢元素被氧化 D.电池放电时,氢气中氢元素被氧化 解析:电池充电时,镍元素的化合价升高,被氧化,A 错误;电池放电时,正极反应为 NiO(OH)+H2O+e - OH-+Ni(OH)2,镍元素被还原,B错误;电池充电时, 氢元素的化合价降低,被还原,C错误;电池放电时,氢 元素的化合价升高,则氢气中氢元素被氧化,D正确. 答案:D 总结:原电池中,负极失电子发生氧化反应,正极得 电子发生还原反应. 五、根据现象确定 例5如右图所示装置,电流表 G 发生偏转,同时 A极逐渐变粗,B极逐 渐变细,C为电解质溶液,则 A、B、C可 能是下列各组中的 (  ) A.A是Zn、B是Cu,C为稀H2SO4 B.A是Cu、B是Zn,C为稀H2SO4 C.A是Fe、B是Ag,C为稀AgNO3溶液 D.A是Ag、B是Fe,C为稀AgNO3溶液 解析:此装置为原电池,由A极变粗,B极变细可知 A极为正极,B极为负极,故B极的活泼性比 A极强,排 除A、C项;A极变粗,说明必有金属生成,因而电解质溶 液中必含金属阳离子,排除B项. 答案:D 总结:一般情况下,质量减少的一极为负极,质量增 加或不变(有气泡放出)的一极为正极. 六、根据反应特点确定 例6有如右图所示的装置, 当电流表中产生持续电流时,下列 说法正确的是 (  ) A.Cu是原电池的负极 B.Al是原电池的负极 C.电子由Al沿导线流向Cu D.铝片上的电极反应为:Al-3e- Al3+ 解析:铜、铝、浓硝酸构成的原电池中,金属铝遇到 浓硝酸会发生钝化,所以金属铜是负极,金属铝是正极, A正确,B错误;电子从负极流向正极,即从铜流向铝,C 错误;铝是正极,该电极上金属不会反应,是硝酸中的硝 酸根离子发生得电子的还原反应,D错误. 答案:A 总结:在判断原电池的正负极时,不仅要考虑金属 的活泼性强弱,还要考虑金属能否与电解质溶液自发发 生反应.一般来说,能自发反应的电极为负极,不能自发 反应的电极为正极. 书 在燃料电池中,O2在正极放电后究竟生成什么? 不少同学总是弄不清楚,因为当电解质不相同时,O2的 放电产物是不相同的.在这里给大家分析一下 O2在不 同的电解质中发生放电反应的过程,希望能够对大家有 所帮助. 在有O2参与的燃料电池中,O2首先在正极放电生 成O2-,即:O2+4e - 2O2-. O2-在水溶液中不能稳定存在. 1.电解质溶液为酸的燃料电池 O2-可与H+结合生成 H2O,即:O 2-+2H + H2O, 此时电池正极的电极反应为O2+4H ++4e- 2H2O. 2.电解质溶液为碱(或中性)的燃料电池 O2-可与H2O结合生成OH -,即:O2-+H2 O 2OH -, 此时正极的电极反应为O2+2H2O+4e - 4OH-. 以氢氧燃料电池为例,在不同介质中的电极反应列 表如下: 酸性介质 负极反应 2H2-4e - 4H+ 正极反应 O2+4H ++4e- 2H2O 总反应 2H2+O 2 2H2O 中性介质 负极反应 2H2-4e - 4H+ 正极反应 O2+2H2O+4e - 4OH- 总反应 2H2+O 2 2H2O 碱性介质 负极反应 2H2+4OH --4e- 4H2O 正极反应 O2+2H2O+4e - 4OH- 总反应 2H2+O 2 2H2O 以上是最常见的燃料电池.但有些新型电池,电解 质不是普通的酸、碱溶液,而是熔融的氧化物或熔融盐. 这时,O2的行为就与上述情况有所不同. 3.熔融盐燃料电池 例1 熔融盐燃料电池具有较高的发电效率,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的混合气体作正极助 燃气,制得在650℃工作的燃料电池.试写出:(1)负极 反应: ;(2)正极反应: ;(3) 电池的总反应: . 解析:熔融盐燃料电池的电解质为非水溶液,其电 极反应的写法与水溶液中的反应截然不同.在正极,O2 得电子变为O2-后会与 CO2反应生成 CO 2- 3 ,即正极反 应为:O2+2CO2+4e - 2CO2-3 .该电池的总反应应为: 2CO+O 2 2CO2,用该式减去正极反应即可得到负极 反应:2CO+2CO2-3 -4e - 4CO2. 答案:(1)2CO+2CO2-3 -4e - 4CO2 (2)O2+2CO2+4e - 2CO2-3 (3)2CO+O 2 2CO2 4.熔融氧化物燃料电池 例2 固体氧化物燃料电池是由美国西屋(West ing-house)公司研制开发的.它以固体氧化锆 -氧化钇 为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-) 在其间通过.该电池的工作原理如下图所示,其中多孔 电极a、b均不参与电极反应. 下列判断正确的是 (  ) A.有O2放电的a极为电池的负极 B.有H2放电的b极为电池的正极 C.a极对应的电极反应为:O2+2H2O+4e - 4OH- D.该电池的总反应方程式为:2H2+O 2 2H2O 解析:在燃料电池中,O2一般在正极放电,如果电 解质是熔融的氧化物,O2在正极会直接进行放电生成 O2-,则电池的a极(即正极)反应为:O2+4e - 2O2- (而不是:O2+2H2O+4e - 4OH-).至于负极反应,则 可由总反应(2H2+O 2 2H2O)减去正极反应得到: 2H2+2O 2--4e- 2H2O. 答案:D ' ( ) * !"# + ' ( !"$ , - , - . / 0 + %&'( 1 )*'+, %&'( 2 !) * !) * !) * , ! , ! 3 45!3 ! -./0 3 !* ! !" # $ ! %& ' ( 123456# . 06 .7 书 一、比较金属活动性强弱 一般来说,比较活泼的金属作为原电池的负极,该 极在原电池工作过程中往往不断溶解,质量减小.正极 通常有金属析出或气体生成,电极质量或增加或不变. 据此可以比较金属的活动性. 例1有A、B、C、D四种金属.将 A与 B用导线连 接起来,浸入电解质溶液中,B不易腐蚀;将A、D分别投 入等浓度盐酸中,D比 A反应剧烈;将铜浸入 B的盐溶 液里,无明显变化;如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属 C析出.据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是 (  ) A.D>C>A>B B.D>A>B>C C.D>B>A>C D.B>A>D>C 解析:原电池中较活泼的金属作负极,负极上失电 子生成阳离子进入溶液而被腐蚀;金属和酸反应,较活 泼的金属与酸反应较剧烈;金属之间的置换反应中,较 活泼金属能置换出较不活泼的金属,据此分析解答. 答案:B 二、加快化学反应速率 构成原电池的反应速率比直接的化学反应速率快. 例如粗锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较快,因为锌、 杂质金属与稀硫酸构成了原电池. 例2 等质量的两份锌粉 a、b中分别加入过量的 稀硫酸,同时向 a中加入少量的 CuSO4溶液.下列各图 表示的是产生 H2的体积 V与时间 t的关系,其中正确 的是 (  ) 解析:向a中加入少量的CuSO4溶液,可发生反应: Zn+CuSO 4 ZnSO4+Cu,由于锌的量减少,所以a中生 成H2的体积减小.由于形成了无数微小的原电池,因而 反应速率比b快. 答案:A 三、设计化学电源 从理论上讲,任何一个自发的氧化还原反应都可以 设计成原电池.关键是选择合适的电解质溶液和两个电极. 1.电解质溶液的选择:电解质溶液一般要能与负极 发生反应,或者电解质溶液中溶解的其他物质(如空气 中的氧气)能与负极发生反应.如果两个半反应分别在 两个容器中进行(中间连接盐桥),则两个容器中的电解 质溶液应选择含有与电极材料相同的阳离子. 2.电极材料的选择:在原电池中,负极一般是相对活 泼的金属材料. 3.设计思路:①由两种活动性不同的金属或由其他 导电的材料(非金属或某些氧化物)作为电极材料;②两 个电极必须浸在电解质溶液中;③两个电极之间要形成 闭合回路. 例3 (2023·海南海口模拟预测)下列反应不能 设计成原电池的是 (  ) A.铜与稀硝酸的反应 B.铝与氢氧化钠溶液的反应 C.稀硫酸与氯化钡溶液的反应 D.甲烷与氧气的反应 解析:自发进行的氧化还原反应能够设计为原电 池,C不属于氧化还原反应,故不能设计为原电池,故 选C. 答案:C 四、金属的电化学防护 可将待保护金属与更活泼的金属相连,使形成原电 池时更活泼的金属作负极被腐蚀,而待保护金属作正极 被保护. 例4 下列各组金属均由导线相连,并插入稀 H2SO4中,其中铁被腐蚀得速度最快的是 (  ) A.Fe-Fe    B.Fe-Sn C.Fe-Zn   D.Fe-Cu 解析:原电池的两极金属活动性差别越大,负极越 易被腐蚀.B、D中的 Fe均作负极被氧化,又因 Cu不如 Sn活泼,因此D中的铁腐蚀得较快.C中的Fe作正极被 保护,不会被腐蚀. 答案:D 书 问题呈现 有一位非常喜欢赶时髦的富 商决定建造一艘海上游艇,为了 使游艇奢侈豪华,他不惜重金让 造船师用昂贵、漂亮、对海水有很 强抗腐蚀能力的镍铜合金将船底 包起来,由于这种合金的强度不够大,造船师又不得不 用特种钢来制造游艇的许多零件.在一片赞美声中,游 艇缓缓驶进了大海,畅游于碧海波涛中.可是未过几周, 这艘游艇底部变得千疮百孔,过早结束了它的使命.你 知道为什么吗? 明确目标 1.理解原电池的原理及构成条件.(重点) 2.能根据电极反应判断正、负极,根据电流的方向 判断原电池的正、负极.(重点) 3.能够正确书写电极、电池反应方程式.(难点) 4.通过对电池原理的探究活动,培养推理和分析问 题的能力以及用氧化还原反应原理解决问题的能力. (重、难点) 知识梳理 1.原电池中发生的化学反应属于 反应,原 电池是将 能转化为 的装置. 2.原电池的形成条件:① ;② ;③ ;④ .其中,电子流出的一极是原电池 的 极,该极发生 反应,电子流入的一 极是原电池的 极,该极发生 反应,原 电池中电解液的作用是 . 3.在理解原电池工作原理的基础上,将氧化反应与 还原反应分在两极进行,负极发生氧化反应,应是还原 性较强;正极发生还原反应,应是氧化性较强. (1)用 的物质作为负极,向外电路提供电 子,用 的物质作为正极,从外电路得到电子. (2)将两极浸在 中,通过 形成内电路. (3)放电时负极上的电子通过 流向正极, 再通过溶液中离子的移动形成内电路构成闭合回路. 4.化学电源是将 变成 的装置,它 包括 、 和 等几类.与其他能 源相比,电池有许多优点,如 . (参考答案见第2版) 教材拓展 书写燃料电池电极反应应注意的问题: (1)电池的负极一定是可燃性气体,失电子,发生氧 化反应.电池的正极一定是助燃性气体,得电子,发生还 原反应. (2)电极材料一般不参加化学反应,只起传导电子 的作用. (3)电极反应作为一种特殊的离子反应方程式,也 必须遵循原子守恒、电荷守恒定律. (4)写电极反应时,一定要注意电解质是什么,其中 的离子要和电极反应中出现的离子相对应,在碱性电解 质中,电极反应中不能出现 H+,酸性电解质溶液中,电 极反应中不能出现OH-. (5)正负极两极的电极反应在得失电子守恒的前提 条件下,相加后的电池反应必是燃料燃烧反应和燃烧产 物与电解质溶液反应的叠加反应式. ! !" )** ! " ! " !" #"$ # $ %&'() 4 !$!" % 44 & " ' +,-. ! ! /0 !123456789 ": ; "# < 4=> $?% @0A: 56789 4 BCDEF GHI !$!" J # K 7 4 8 9:; 7 ! < =>9:;4 ?@ 7 8 < 7ABCDE FGH 7 " < =>9:IJ !$!" J 9 K 7 % < =>KL-AM 7 & < =>KL-NM 7 # < =>9:4O PFQR 7 9 8 7NBCDE FGH !$!" 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" # " 1 2 ! # . / " 2 1 ! # " 1 2 ! # 0 ? . 06 ]n .@ 06A3 " [\ .@<3 8 [\ 书 一、选择题(本题包括9小题,每小题只有一个选项符合 题意) 1.(2024·黑龙江佳木斯月考)下列涉及原电池原理的 是 (  ) A.“嫦娥五号”使用的太阳能电池阵 B.“暖宝宝”中装有铁粉、活性炭、无机盐等 C.闪电时产生氮氧化物 D.含铜的铝片投入浓硫酸中放电 2.a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连 组成原电池.若a、b相连时,电流由 a经导线流向 b; c、d相连时,电子由 d到 c;a、c相连时,a极上产生大 量气泡;b、d相连时,H+移向d极.则四种金属的活动 性由强到弱的顺序为 (  )                   A.a>b>c>d B.a>c>d>b C.c>a>b>d D.b>d>c>a 3.(2024·河北石家庄一中月考)在如下图装置中,观察 到图1装置铜电极上产生大量无色气泡,而图2装置 中铜电极上无气泡产生,铬电极上产生大量有色气 泡.下列叙述不正确的是 (  ) A.图1装置中Cu电极上的电极反应为2H++2e- H2↑ B.图2装置中Cu电极上发生的电极反应为Cu-2e  - Cu2+ C.图2装置中 Cr电极上的电极反应为 NO-3 +e - + 2H + NO2↑+H2O D.两个装置中,电子均由Cr电极经导线流向Cu电极 4.如右图装置,在盛水的烧杯 中,铁圈和银圈的相接处吊着 一根绝缘的细丝,使之平衡. 小心地从烧杯中央滴入CuSO4 溶液.片刻后可观察到的现象 是(指悬吊的金属圈)(  ) A.铁圈和银圈左右摇摆不定 B.保持平衡状态不变 C.铁圈向下倾斜 D.银圈向下倾斜 5.(2024·安徽合肥一中月 考)Fe-空气电池可用作电 动车动力来源.某Fe-空气 电池的工作原理如右图所 示,下列有关此电池放电时 的说法正确的是 (  ) A.碳材料为电池正极,发生氧化反应 B.当电路中转移0.4mol电子时,消耗2.24LO2 C.负极的电极反应为Fe-2e-+2OH - Fe(OH)2 D.溶液中电子由碳材料电极流向Fe电极 6.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的差别进行发电,在海水中该 电池的总反应可表示为 5MnO2 +2Ag+2NaCl Na2Mn5O10+2AgCl.下列有关“水”电池在海水中放电 的说法正确的是 (  ) A.正极反应为Ag+Cl--e- AgCl B.每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子 C.Na+不断向“水”电池的负极移动 D.AgCl是还原产物 7.一种新型燃料电池,它以多孔镍板为电极插入 KOH 溶液中,然后分别向两极上通入乙烷和氧气,其电极 反应为 C2H6 +18OH - -14e - 2CO2-3 +12H2O, 7H2O+ 7 2O2+14e - 14OH-.下列有关此电池的推 断正确的是 (  ) A.通氧气的电极为负极 B.参加反应的氧气与C2H6的物质的量之比为7∶2 C.放电一段时间后,KOH的物质的量浓度不变 D.电解质溶液中CO2-3 向正极移动 8.(2024·北京育才学校期中)直接 H2O2-H2O2燃料 电池是一种新型化学电源,其工作原理如下图所示. 电池放电时,下列说法不正确的是 (  ) A.电极Ⅰ为负极 B.电极Ⅱ的电极反应为H2O2+2e -+2H + 2H2O C.电池总反应为2H2O 2 O2↑+2H2O D.该电池的设计利用了 H2O2在酸碱性不同条件下 氧化性、还原性的差异 9.(2024·江苏苏州期中)微生物燃料电池可用于净化 含铬废水,其工作原理如下图所示,该电池工作时,下 列说法不正确的是 (  ) A.M极是电池的负极 B.CH3OH在电极上发生氧化反应 C.N电极附近溶液的pH增大 D.若0.1molCr2O 2- 7 参加反应,则有0.8molH +从交 换膜右侧向左侧迁移 二、非选择题(本题包括2小题) 10.(2024·河南开封期中)原电池原理广泛应用于科 技、生产和生活中.请回答下列问题: (1)一种处理垃圾渗透液并用其发电的装置的工作 示意图如下. ①在空气中,微生物将垃圾渗透液硝化,该反应的离 子方程式为  . ②Y电极的电极反应为  . ③盐桥中Cl-移向  (填“X”或“Y”)极;当转 移0.15mol电子时,生成标准状况下 N2的体积为  L. (2)用于检测酒驾的酸性燃料电池酒精检测仪工作 原理如下图所示. ①电极X是该电池的  (填“正”或“负”)极, 电池总反应为  . ②电池工作时,质子通过交换膜  (填“从左 向右”或“从右向左”)迁移. 11.(1)科学家研究了转化温室气体的方法.利用下图所 示装置可以将CO2转化为气体燃料CO.该装置工作 时,N电极的电极反应为  . (2)尿素[CO(NH2)2]在高温条件下与NO反应转化 成三种无毒气体,该反应的化学方程式为  . 可将该反应设计成碱性燃料电池除去烟气中的氮氧 化物,该燃料电池负极的电极反应为  . 正极的电极反应为  . (3)砷酸(H3AsO4)具有较强的氧化性.某实验小组 依据反应AsO3-4 +2H ++2I- AsO3-3 +I2+H2O设 计如下图所示原电池,探究pH对AsO3-4 氧化性的影 响,并测得电压与 pH的关系.a点时,盐桥中的 K+  移动(填“向左”“向右”或“不”).c点时, 负极的电极反应为  . (4)某科研单位利用电 化学原理用 SO2来制 备硫酸,装置如右图所 示.电极为多孔的材 料,能吸附气体,同时 也能使气体与电解质 溶液充分接触. ①通入SO2的电极,其电极反应为  . ②电解质溶液中的 H+通过质子膜  (填“向 左”“向右”或“不”)移动. ③电池总反应为 .                                                                                                                                                               !" ! #$ %$ &'( )* !"# +,- $ %&#'( )*+ ,- . -)*+ ,- , +, $ %&#'( / 0 -/ - +, . / 1 01 234 5 6 7 789: !"#$%&'() "+ 0 "+ ; 23456 < - = 789 3 0 + + 0 ) >+ 0 + 0 : ?7@ ;< ;< :=>0 ?0@2 : 236 ABCD 3 A EF- GH IH *+,-./01 书 本期课前导学案参考答案 知识梳理 1.氧化还原 化学 电能 2.①自身进行的氧化还原反应 ②两种活泼性不 同的金属或能导电的非金属电极 ③电解质溶液或熔 融态电解质 ④两极相连形成闭合回路 负 氧化  正 还原 作反应介质,提供移动的离子 3.(1)还原性较强 氧化性较强 (2)电解质溶液 中 正负离子的定向移动 (3)导线 4.化学能 电能 一次电池 二次电池 燃料电 池 能量转化效率高,供能稳定,形成及容量、电压等可 调节 第15期3版综合质量检测卷参考答案 一、选择题 1.D 2.B 3.B 4.D 5.A 6.D 7.B 8.D 9.B 10.D 11.C 12.C 13.C  二、非选择题 14.(1)Ka1= c(H+)·c(HS-) c(H2S) (2)H2C2O4>CH3COOH>H2S (3)H2C2O4 +KOH KHC2O4+H2O (4)HS-+HC2O -4 H2S↑+C2O 2- 4 (5)③④ 15.(1)①+6 ②黄 (2)6Fe2++Cr2O 2- 7 +14H  + 6Fe3++2Cr3++7H2O  6 (3)5 16.Ⅰ.(1)c3(Cd2+)·c2(PO3-4 ) (2)Na2S (3)1×10-19 是 Ⅱ.(4)使Fe2+被氧化为Fe3+ (5)AC 3.2≤pH<5.2 17.(1)PCl3+H2O+Cl2 △ POCl3+2HCl (2)c(Na+)>c(HPO2-3 )> c(OH-)>c(H2PO - 3)>c(H +) (3)Ⅰ 1×10-1.4 1×10-7.5 (4)4×10-7 第16期阶段测试卷参考答案 一、选择题 1.D 2.A 3.D 4.D 5.C 6.C 7.A 8.D 9.D 10.D 11.B 12.B 13.A  二、非选择题 14.(1)②>③>① (2)> 101∶9 (3)①1∶1 ②1∶10 ③x+y=14+lgab 15.(1)TiCl4(g)+2CO(g幑幐) TiO2(s)+2Cl2(g) +2C(s) ΔH=+45.5kJ/mol 反应速率加快,平衡正 向移动,反应物的转化率增大 (2)> (3)①D ②L2 (1, 1 7) 16.(1)4BaCrO4+20HCl+C2H5OH 水浴加热 4BaCl2 +4CrCl3+13H2O+2CO2↑ 加大乙醇的投料量有利于 BaCrO4完全反应,提高其利用率 (2)当滴入最后半滴 Na2S2O3标准溶液时,溶液由 蓝色变无色,且半分钟内不变色  96.1% (3)加入 1mol/LNaOH溶液, 调节溶液的pH在6~12范围内,静 置,过滤,使用蒸馏水洗涤沉淀,取 最后一次洗涤液,加入 0.1mol/L AgNO3溶液和 0.1mol/LHNO3溶 液不再出现浑浊,洗涤干净 书 基础训练一:原电池原理 1.(2024·云南昆明期中)下列关于原电池的叙述正确 的是 (  ) A.原电池工作时必然存在氧化和还原的过程 B.构成原电池的两个电极必须是两种不同金属 C.原电池是把电能转化为化学能的装置 D.在原电池中,电子流出的一极是正极,该电极上发 生还原反应 2.(2024·湖北孝感期末)10mL浓度为1mol/L的盐酸 和过量的锌反应,为加快反应速率,又不影响生成氢 气的总量,可采用的方法是 (  ) A.再加入10mL浓度为0.5mol/L的稀硫酸 B.加入几滴CuCl2溶液 C.加入几滴NaNO3溶液 D.加入少量CH3COONa溶液 3.某原电池结构如下图所示,下列有关该原电池的说法 正确的是 (  ) A.能将电能转换成化学能 B.碳棒发生氧化反应 C.该装置中发生的反应为Cu+2Fe 3+ 2Fe2++Cu2+ D.电子从碳棒经外电路流向铜棒 4.(2024·北京中关村中学期中)某小组为研究电化学 原理,设计如下图装置.下列叙述不正确的是 (  ) A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出 B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为Cu2++ 2e- Cu C.a和b用导线连接后,溶液中的Cu2+向铜电极移动 D.a和b用导线连接后,Fe片上发生还原反应 5.将如下图所示的原电池分别进行如下变动,会导致电 子向相反方向流动的是 (  ) A.将石墨更换为Zn片 B.将稀硫酸更换为乙醇 C.向烧杯中加入BaCl2溶液 D.将稀硫酸更换为NaCl溶液 6.(2024·广东佛山南海中学月考)“盐水动力”玩具车 的电池以镁片、活性炭为电极,向电极板上滴加食盐 水后电池便可工作,电池反应为2Mg+O2+2H2 O 2Mg(OH)2.下列关于该电池的说法正确的是 (  ) A.电解质溶液中,电子由镁片流向活性炭电极 B.该装置实现了电能向化学能的转化 C.食盐水作为电解质溶液 D.每消耗3.36LO2时,外电路中转移0.6NA个电子 7.依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s) Cu2+(aq)+ 2Ag(s)设计的原电池如下图所示. 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,电极反应为  ;X电极上的电极反应为  . (3)外电路中的电子是从  极流向   极的                                                                             檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪 . 基础训练二:化学电源 1.下列常见的化学电源属于一次电池的是 (  ) A.镍氢电池 B.铅酸蓄电池 C.锂离子电池 D.锌锰干电池 2.下列设备工作时,将化学能转化为电能的是 (  ) A.硅太阳能电池 B.锂离子电池 C.太阳能集热器 D.燃气灶 3.下列属于新型环保电池的是 (  ) A.氢氧燃料电池 B.锌锰电池 C.镍锌电池 D.铅蓄电池 4.(2024·黑龙江伊春期末)铅蓄电池的两极分别为 Pb、PbO2,电解质溶液为H2SO4,工作时的反应为Pb+ PbO2+2H2SO 4 2PbSO4+2H2O,下列结论正确的是 (  ) A.Pb为正极被氧化 B.电解质溶液的pH不断减小 C.SO2-4 只向PbO2处移动 D.PbO2为正极材料 5.氢氧燃料电池是将 H2和 O2分别通到浸入 20% ~ 40%(质量分数)的 KOH溶液的多孔石墨电极上,其 电池总反应为2H2+O 2 2H2O,则下列叙述正确的 是 (  ) A.通入H2的一极是正极,通入O2的一极是负极 B.通入O2的一极是正极,通入H2的一极是负极 C.该电池工作一段时间后,电解质溶液的pH增大 D.该电池工作一段时间后,负极区附近溶液的 pH 增大 6.(2023·湖北襄宜期中)碱性锌锰电池是普通干电池 升级换代的高性能产品,有五号和七号两种型号.电 池总反应为 Zn+2MnO2 +2H2 O Zn(OH)2 + 2MnO(OH).当电池工作时,下列说法正确的是(  ) A.电能转化为化学能 B.锌电极附近的溶液的碱性增强 C.正 极 的 电 极 反 应 为 MnO2 +H2O +e  - MnO(OH)+OH- D.外电路中每通过1mol电子,锌的质量理论上减小                                         65g /01/2 3405 "B " C<"# , +, 6 5 "B C< "B 0D >+ 0- . !J ) 0KL E )F G "B>+ . +, !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !"#$%&'(6 7"#$%&'(6 MNO!!!!!!!! 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第17期 原电池-【数理报】2024-2025学年高二化学选择性必修1同步学案(人教版2019)
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