(11)原电池化学电源-【衡水金卷·先享题】2026年高考化学一轮复习周测卷（R）

高三一轮复习周测卷/化学 (十一)原电池 化学电源 (考试时间90分钟，满分100分) 可能用到的相对原子质量：H1Li7C12N14O16F19Na23A127P31 S32C135.5Fe56Cu64Br80Bi209 一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1.下列电化学装置的相关叙述错误的是 金属外壳 A H,SO,(aq) /锌粉 电 金属锂 离电 浸了KOH 溶液的隔板 换液 Ag,O a胝b PbO2 (番茄 纽扣式银锌电池 b 回收LiOH 铅蓄电池 甲 乙 丙 A.甲装置中，铜电极发生氧化反应 B.乙装置中正极的电极反应为AgO+2e+H2O一2Ag+2OH C.丙为锂金属电池具有极高的比能量，可大幅提高电动汽车的续航里程 D.丁装置使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降 2.K-O2电池结构如图所示，a和b为两个电极，其中a极为单质钾片。下列说法正确的是 A.KO2阴阳离子比为1：2 D B.有机电解质可以改为水溶液 隔膜 C.电池工作时，K+由a电极通过隔膜移向b电极 有机电解质1有机电解质2 D.正极的电极反应为O2十4e—2O (隔膜允许离子自由通过) 3.碱性锌锰干电池的总反应为Zn十2MnO2+H2O一ZnO+2 MnOOH,电池构造示意图如图所 示。下列有关说法正确的是 A.电池工作时，MnO2发生氧化反应 锌粉和KOH B.电池工作时，OH通过隔膜向正极移动 MnO2和石墨 C.环境温度过低，不利于电池放电 隔膜 D.反应中每生成1 mol MnOOH,转移电子数约为2×6.02×1023 4.酸性锌锰干电池构造示意图如图所示。关于该电池及其工作原理，下列说法错误的是 A.石墨作电池的正极材料 石墨电极 B.电池工作时，NH向负极方向移动 二氧化锰和炭黑 C.电池工作时，MnO2发生还原反应 氯化铵和氯化锌 锌筒 D.锌筒发生的电极反应为Zn一2e—Zn2 化学第1页（共8页） 衡水金卷·先享题·高 5.我国科学家最近开发出锌硒电池，工作原理如图所示。放电时，电池总反应为Se十2CuSO4+ 2Zn-Cu2Se+2ZnSO4。下列说法错误的是 Se CuSOa(aq)ZnSO4(aq) 离子交换膜 A.离子交换膜为阴离子交换膜 B.1 mol Zn完全反应时外电路中转移2mol电子 C.放电时，外电路电流方向为a→b D.a极的电极反应式为Se+2Cu2+-4e—Cu,Se 6.杭州亚运会采用零碳甲醇点燃亚运主火炬，零碳甲醇是指采用C○2为原料制备的甲醇。利用质 子交换膜进行废水处理，产生的CO2进行电催化合成甲醇的工作原理如图所示，这实现了废水 处理的无废碳过程。下列说法错误的是 负载 直流电源 D CO, [Fe(CN) Fe(CN)] CHOH 一细菌 含CH,COO 刷 毡 的废水 [Fe(CN)6 \[Fe(CN)6] C0 质子交换膜 质子交换膜 A.图甲中H+向左移动 B.C电极为阳极 C.D电极反应式为6H++6e+CO2CHOH+H2O D.若图乙中的“直流电源”用图甲装置代替，则电极A连接D极 7.某化学兴趣小组设计了如图所示的原电池装置（盐桥中装有含琼胶的饱和KC1溶液）。下列有 关说法正确的是 ④ A.该原电池的负极反应是：Fe3+十e—Fe2 盐桥 B.左烧杯中溶液的红色逐渐褪去 日 C.盐桥中的K+移向盛ZnSO4的烧杯 FeCl,+KSCN溶液ZnSO.溶液 D.该电池总反应为3Zn+2Fe3+—2Fe+3Zn+ 8.已知过氧化氢在强碱性溶液中主要以HO2存在。我国研究的A-H2O2燃料电池可用于深海 资源的勘查、军事侦察等国防科技领域，装置如图所示。下列说法错误的是 A.电池工作时，溶液中OH通过阴离子交换膜向A1极迁移 B.Ni极的电极反应式是HO2+2e+H2O—3OH C.电池工作结束后，电解质溶液的pH降低 阴离子 D.A1电极质量减轻13.5g,电路中通过约9.03×103个电子 交换膜 H2O2和NaOH的混合溶液 三一轮复习周测卷十一 化学第2页（共8页） ® 9.已知四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵[(CH3)4NCI]为 原料，采用电渗析法合成(CH3)4NOH,同时得到较大浓度的NaCl溶液，工作原理如图所示。下 列说法错误的是 (CH)NCI 太阳光子 浓溶液 N型半导体 (CH)NOH 浓溶液 P型半导体 (CH3)4NOH NaOH 电极 溶液 溶液 光伏并网发电装置 A.光伏并网发电装置中N型半导体为负极，P型半导体为正极 B.a电极反应式为2(CH3)4N++2H2O+2e-2(CH3)4NOH+H2A C.c、e膜均为阳离子交换膜，d膜为阴离子交换膜 D.制备182g四甲基氢氧化铵，两极共产生33.6L气体 10.铝二次电池具有更安全、更便宜和更高容量的特性。复合硒(V2C@Se)材料电极由于[A1CL]的嵌 入脱出，引起Se和SC2、V+和V+之间发生可逆变化，其工作原理如图所示。设NA为阿伏加德 罗常数的值，下列说法错误的是 A.放电时[AlCl4]脱出VC@Se电极 电源或负载 V,C@Se B.当有1 mol Se2-参与反应时，外电路转移电子数目为4NA 隔膜 C.隔膜为阴离子交换膜 D.充电时Se2-发生的反应为Se2-+4[AlCL]-4e—SeCl2+ 2[Al2C1,] [AI1CL4]-[A2Cl有机离子液体 二、选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部 选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 11.利用氢氧燃料电池可实现由白磷电解法制备L汇P(CN)2],并能实现H2的循环利用，其工作原 理如图所示（已知：Me为甲基；电极均为石墨电极）。下列说法正确的是 A.电极a为正极 电极a电极bO, B.电极d为阳极 电极c2 Me.SiCN+-LiOH 电极d O(SiMe) iCN +HCN C.当生成9gLi[P(CN)2]时，电极a消耗H CN H 的体积为1.12L Li[P(CN)] D.电极c的电极方程式为P4一4e+8LiCN KSO,(aq)隔膜eKOH(aq) —4Li[P(CN)2]+4Li 12.某化学兴趣小组在三颈烧瓶中模拟雷雨条件下氨气和氧气反应，利用伽伐尼式氧气传感器测 量反应过程中O2含量，实验装置、氧气含量及氧气传感器结构如图所示。已知三颈烧瓶高压 放电过程中有大量O产生。下列说法错误的是 电极接头 23.0 22.0 -对比电极引线 伽伐尼式 氧气传感器 21.04 20.0 高压 19.0 容器 对比电极(Pt) 电极 18.0 电极引线 N,和O 高压放电 采集器 16.0 电解液 1020304050 (KOH) 工作电极 (Pb/PbO) 时间/s 气体透过膜 化学第3页（共8页） 衡水金卷·先享题·高 A.该传感器工作时Pt电极电势低于Pb电极 B.工作时Pb电极反应为Pb+2OH一2e—PbO+H2O C.高压放电时，O与O2均参与电极反应，导致氧气传感器数值增大 D.当空气中存在较多C2时，氧气传感器测量数值偏小 13.采用有机电极材料制备的水系锂离子电池，工作原理如图所示。下列说法错误的是 ⑧ 8 Li Li1-CoO2 LiCoO2 A.放电时，电极电势：M<N B充电时，M极电极反应式为8 8 C.放电时，若起始两电极的质量相等，转移1mol电子，两电极质量相差14g D.放电时，电子移动方向：M极出发，经导线到N极，再从N极经电解质到M极 14.我国科学家首次设计了一种可充电的铋-空气电池，具有较强稳定性，该电池使用了非碱性的 三氟甲磺酸铋F,c-SoB水系电解质溶液，简写为Bi(OT)3,该电池工作原理如图所示。下列说 03 法正确的是 电源或用电器 Bi(OTf)3 Bi203 B3+ 02 Bi 3计 02 8i203■ Bi3+ 阴离子交换膜 A.放电时，Y极电极反应式：2H2O+O2十4e一4OH B.充电时，Y电极发生还原反应 C.电解质溶液的作用是让电子在电池内通过，形成闭合回路 D.若标准状况下消耗1.68LO2,理论上负极区电解质溶液增重65.6g 15.一种非金属-有机物液流电池放电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A.放电时，负极电极反应为c0+H,0-2c 负载 C0O2H B.充电时，H+通过质子交换膜向电极甲移动 N: C.可将储液罐做大以增大液流电池的储能容量 质子交换膜 D.以此电源电解硫酸铜溶液，若加98gCu(OH)? 可使溶液复原，理论上需消耗160gBr2 三一轮复习周测卷十一 化学第4页（共8页） R 班级 姓名 分数 题号 1 9 10 11 14 15 答案 三、非选择题（本题共5小题，共60分） 16.(12分)化学电池在日常生活中有着广泛的应用。回答下列问题： (1)下列相关说法正确的是 (填选项字母)。 A.单位质量或单位体积所能输出能量的多少，是判断电池优劣的指标之一 B.二次电池又称充电电池或蓄电池，这类电池可无限次重复使用 C.电能属于一次能源 D.原电池正极和负极必须是金属 (2)纯电动车采用了高效耐用的新型可充电电池，该电池的总反应式为3Zn十2K2FeO4十8H2O 放电3Zn(OH2+2Fe(OH),+4KOH. 充电 ①该电池放电时负极的电极反应式为 ②充电时每转移3mol电子，电解质溶液增重 g。 (3)一种锌-空气电池结构如图所示，该电池放电时，Zn转化为[Zn(OH)4]-,电极反应为Zn 2e+4OH—[Zn(OH)4]-。每转移1mol电子，消耗标准状况下空气的体积为 (假设0，占空气体积的宁。 石墨电极 Zn电极 KOH 溶液 多孔板 (4)利用电池原理治理各种污染是科研工作人员致力研究的重要课题之一：硫化氢是一种具有 臭鸡蛋气味的有毒气体，我国在太阳能光电催化一化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相 关装置如图所示。 ⑦ ①a极名称为 (填“正极”或“负极”)，b极电极反应式 质子 hv 交换膜 Fe2- 为 H ②HS气体去除的原理为 Fe3+ b极 a极 17.（15分)近年来，在国家提出新型基础设施建设概念与双碳战略的大背景下，中国电源行业基本 保持快速增长态势，对于国家的战略意义也日益凸显。回答下列问题： (1)国家电投氢能公司全自主研发的“氢腾”燃料电池系统广泛应用于氢能大巴。某种氢-氧燃 料电池的内部结构如图所示。 电子 用电器 H 02 电解质溶液 电极/隔膜 催化剂 化学第5页（共8页） 衡水金卷·先享题·高 ①b极发生反应的电极反应式为 ②若将H2改为CH4,消耗等物质的量的CH4时，判断O2的用量 (填“增大”或“减 小”)。 (2)我国科学家发明了一种Zn-PbO2二次电池，装置如图所示，X、Z区域的电解质溶液不同，各 为H2SO4溶液和KOH溶液中的一种。已知放电、充电过程中，X、Y、Z区域始终均为单一电 解质溶液。 离子交换膜 放电 M [Zn(OH)2 X 充电 KSO Zn 溶液 ①放电时，正极反应式为 ②Z区域的电解质溶液为 (填化学式)溶液。 ③放电时Y区域K,SO4溶液浓度 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位。电池工作原理如图 所示，电池反应式为Li1-,MnO4十xLi 电LiMnO,下列说法错误的是 (填选项字母)。 充电 石墨 电解质溶液 锰酸锂 A.放电时的正极反应式为Li-,MnO4十xLi++xe一LiMnO B.放电过程中，石墨没有得失电子 C.该电池也能在KOH溶液的环境中正常工作 D.充电时，电池上标有“一”标志的电极应与外接电源的负极相连 (4)某科研团队开发出一种高能量和转化效率的离子电池，放电原理如图所示，其中电极M的 材料为多孔石墨，充放电过程中，电极N上完成Nag-xTi2(PO4)s和NaTi2(PO4)3之间的 转化。 电极M 电极N C12的 NaCI溶液 CCl4溶液 ①放电时，电极N的电极反应式为 ②充电时，导线中流过1mole,NaCl溶液的质量减小 g。 一轮复习周测卷十一 化学第6页（共8页） ® 18.(11分)I.在试管中进行溶液间反应时，同学们无法观察到AgI转化为AgC1,于是设计了如下 表所示实验（电压表读数：a>c>b>0)。 装置 步骤 电压表读数 K 1.如图所示连接装置并加人试剂，闭合K 盐桥 石墨 石墨 i.向B中滴人AgNO,(aq),至沉淀完全 b 0.I mol/L AgNO3(aq 0.01 mol/L i.再向B中投入一定量NaCI(s) KI(aq) iV.重复i,再向B中加入与i等量NaCl(s) 0 注：其他条件不变时，参与原电池反应的氧化剂（或还原剂）的氧化性（或还原性）越强，原电池 的电压越大；离子的氧化性（或还原性）强弱与其浓度有关。 (1)步骤ⅰ中，B中石墨上的电极反应式是 (2)结合信息，解释实验步骤ⅱ中b<a的原因： (3)能说明AgI转化为AgCI的实验现象是 Ⅱ.为探究AgNO3与KI溶液的反应，进行如下实验： 实验1将浓度均为1mol·L1的AgNO3溶液和KI溶液混合，有黄色沉淀产生，加入淀粉溶 液，溶液不显蓝色。 实验2搭建如图所示装置，闭合K一段时间后，观察到Y电极表面有银白色物质析出。 (4)下列说法正确的是 (填选项字母)。 装有饱和KNO K溶液的琼脂 A.实验1反应后的上层清液中c(Ag)·c(I)<K(AgI) X电极 Y电极 (石墨)八 (石墨) B.实验2的总反应方程式为2AgNO3+2KI—-2Ag+I2+2KNO3 C.实验2反应一段时间后，左侧烧杯中c(K)增大，右侧烧杯中 c(NO3)增大 1 mol.L KI溶液1 mol.L AgNO,溶液 D.实验1和实验2表明，AgNO和KI发生复分解反应的平衡常数比氧化还原反应的大 Ⅲ.控制适合的条件，将反应2Fe3++2I、一2Fe2+十12设计成如图 灵敏电流表 A 所示的原电池，回答下列问题： 石墨 石墨 (5)电流表读数为0时，反应达到平衡状态，此时在甲中加入FeC2 FeCl 固体，则乙中的石墨作 (填“正”或“负”)极，该电极 溶液 KI溶液 乙 的电极反应式为 19.(10分)在酸性溶液中，某反应的反应物和生成物有KBiO3、K2SO4、HSO4、MnSO4、 Bi2(SO4)3、H2O和一种未知物质M。已知MnSO4在反应中失去电子，且在该反应中被氧化的 元素与被还原的元素的物质的量之比为2：5。 (1)配平该反应的化学方程式： (2)已知该反应中每转移5mol电子，反应放出84kJ的热量，则该反应每生成0.9amol H2O(I)时放出 kJ的热量。 化学第7页（共8页） 衡水金卷·先享题·高三 (3)利用上述化学反应设计如图1所示原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均 为1.5mol·L1,溶液的体积均为200mL,盐桥中装有饱和K2SO4溶液。 ④电流计 石墨 盐桥 石墨 ↑n(M/mol MnSO KBiO 0.6 M H2SO4 Bi2(S043 0 甲 3.8 n(FeSO4)/mol 图1 图 ①电池工作时，盐桥中的K+移向 (填“甲”或“乙”)烧杯。 ②甲烧杯中发生反应的电极反应式为 ③若不考虑溶液的体积变化，MnSO,浓度由1.5mol·L1变为1mol·L1,则反应中转移的 电子为 mol。 (4)某同学向上述反应后的溶液中逐滴加入硫酸亚铁溶液，测得溶液中M的物质的量与硫酸 亚铁的物质的量之间的关系如图2所示。已知氧化性：Fe3+>B+,且向a点时的溶液中滴加 KSCN溶液，溶液呈血红色，则原反应体系中，起始加入KBO的物质的量为 20.(12分)使用废碳再生的“绿色甲醇”实现了循环内的零排放。回答下列问题： (1)将工业废气中的CO2加氢制甲醇是“碳中和”的一个重要研究方向。在催化剂作用下主要 发生以下反应： DCO2(g)+3H2(g)CHs OH(g)+H2O(g)AH=-49.4 kJ/mol; 2CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH2=+41 kJ/mol; ③CO(g)+2H2(g)=CHOH(g)△H3。 △H3= kJ/mol;反应③自发进行的条件是 (2)甲醇燃料电池工作示意图如图所示，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。工作一段时 间后，断开K,此时A、B两极上产生的气体体积相同。 K n/mol 0.5 0.4k①- 0.3 0.2 3) 0.1 r- KOH溶液 100 mL 1 mol/L 100 mL FeCL,FeCl, CuSO溶液 混合液 04 0.10.20.30.4n(e)/mol 甲 乙 丙 ①甲装置是 (填“原电池”或“电解池”)，通入甲醇这一极的电极反应式为 ②该装置刚开始工作时，左图乙装置中总反应的化学方程式为 ③丙装置D电极反应式为 ,溶液中金属阳离子的物质的量 与转移电子的物质的量变化关系如右图所示，则右图中②线表示的是 (填离子 符号)的变化。 轮复习周测卷十一 化学第8页（共8页） ®·化学· 参考答案及解析 (745kJ·mol1×2+413kJ·mol1×4)- Ni/ALO CH(g)十2HO(g) =(C0b(g)十4H2(g) (413kJ·mol-1×3+348kJ·mol↓+ 起始量/mol·L1:0.1 0.1 0 0 351k·mol1+462k·mol1+745kJ·mol-t) 转化量/mol·L-l:0.01 0.02 0.010.04 =-3k·mol-1。 平衡量/mol·1-1:0.090.08 0.010.04 (3)①根据图中转化关系，再结合元素守恒和电子转 0~10min内，平均反应速率v(CO2)= 移得失守恒，可得总反应方程式为CH,十2HO 0.01 molL0.001 mol.L min CH+ 一HCOOH十3H2,则上述历程中除制得甲酸外， 10 min 还可得到的副产品是H2。 2H,0N/0C0,十4H,该反应为吸热反应，温 ②列三段式如下： 度升高，平衡正向移动，CH的平衡转化率（α）增大， 由图可知，在相同压强下，温度为T,℃时的CH4平 衡转化率>T℃时的CH平衡转化率，则T<T2。 (4)CaO与CO,反应放热，加入适量多孔的CaO便 于吸收CO2,且二者反应放热，提供热量，有利于甲 烷与水蒸气的重整反应，提高H2的产率。 ·56· 高三一轮复习R ·化学· 高三一轮复习周测卷/化学（十一） 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.知识获取能力Ⅱ，实践操作能力Ⅲ.思维认知能力 2.学科素养： ①宏观辨识与微观探析②变化观念与平衡思想 ③证据推理与模型认知④科学探究与创新意识 ⑤科学态度与社会责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ⅡⅢ ① ② ③ ④ ⑤ 档次 系数 1 选择题 2 电化学装置概述 易 0.89 选择题 2 K-O2电池 / 易 0.87 3 选择题 2 碱性锌锰干电池 易 0.85 4 选择题 2 酸性锌锰干电池 易 0.80 选择题 2 锌硒电池 易 0.76 6 选择题 2 CO2电催化合成甲醇 易 0.74 7 选择题 2 双液原电池 中 0.68 6 选择题 2 燃料电池 中 0.67 9 选择题 2 电渗析法合成四甲基氢氧化铵 中 0.66 10 选择题 2 铝二次电池 中 0.64 11 选择题 4 氢氧燃料电池 中 0.66 12 选择题 4 测量反应中O2含量 0.55 13 选择题 水系锂离子电池 中 0.54 14 选择题 4 铋空气电池 难 0.50 15 选择题 非金属有机物液流电池 、/ 难 0.48 16 非选择题 12 化学电池与生活 易 0.75 17 非选择题 15 新型电源 易 0.70 18 非选择题 11 双液电池集中考查 中 0.64 19 非选择题 10 原电池的应用与计算 中 0.62 20 非选择题 12 碳再生“绿色甲醇” 中 0.60 ·57· ·化学· 参考答案及解析 香考答条及解析 一、选择题 极，B项正确：D电极为阴极，电极方程式为6H+十 1.A【解析】甲装置中由于Zn比Cu活泼，则Cu电极 6e-+CO2=CH,OH+H2O,C项正确；若图乙中 为正极，故铜电极发生还原反应，A项错误；乙装置 的“直流电源”用图甲装置代替，原电池A为负极与 中，AgO为正极，AgO得电子，电极反应为Ag2O十 电解池阴极D相连，D项正确。 2e十H,O—2Ag十2OH,B项正确；Li是最轻的 7.B【解析】负极是失电子的反应，A项错误：左烧杯 金属，因此具有极高的比能量，储存相同电能所需质 中的电极反应式为Fe3+十e—Fe+,Fe3+浓度减 量更低，可提高电动汽车的续航里程，C项正确；丁装 小，Fe3+十3SCN一Fe(SCN)a平衡左移，左烧杯 置为铅蓄电池，电池总反应为Pb十PbO2十2H2SO, 中溶液的血红色逐渐变浅，B项正确：原电池工作时， —2PbSO,+2HO,使用一段时间后，不断消耗 阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，盐桥中的 HSO,,电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降，D项 K+移向盛FeCL的烧杯，C项错误；电池总反应为Zn 正确。 +2Fe3+—Zn2+十2Fe2+,D项错误。 2.C【解析】KO2阴阳离子比为1：1，A项错误：K、8.C【解析】根据电池装置图分析，可知A1较活泼，作 KO2均能与水反应，B项错误；电池工作时，阳离子向 负极，而燃料电池中阴离子往负极移动，因而可推知 正极移动，故K+由a电极通过隔膜移向b电极，C项 OH(阴离子)穿过阴离子交换膜，往A1电极移动，A 正确：b电极上氧气得电子，得到的产物为KO2,电极 项正确；Ni为正极，电子流入的一端，因而电极附近 反应为O2十e十K+一KO2,D项错误。 氧化性较强的氧化剂得电子，又已知过氧化氢在强碱 3.C【解析】MnO2转化为MnOOH,Mn由+4价降为 性溶液中主要以HO,存在，可知HO。得电子变为 十3价，MnO2作氧化剂，发生还原反应，A项错误；原 OH,故按照缺项配平的原则，N极的电极反应式是 电池工作时阴离子向负极移动，B项错误；温度较低 HO,十2e十H2O一3OH,B项正确；根据电池 时，反应速率会降低，C项正确；MnO2转化为 装置图分析，可知A1较活泼，A1失电子变为A3+, MnOOH,Mn由十4价降为+3价，每生成1mol AI+和过量的OH-反应得到[A1(OH),],A1电极 MnOOH,转移电子数约为6.02×103，D项错误。 反应式为A1-3e+4OH-[A1(OH):],Ni极 4.B【解析】酸性锌锰干电池，锌筒为负极，石墨电极 的电极反应式是HO2十2e十HO一3OH,因而 为正极，负极发生失电子的氧化反应Zn一2e 总反应为2A1+3HO2+3HO—2[A1(OH),]+ Z+,A、D项正确；原电池工作时，阳离子向正极（石 OH,显然电池工作结束后，电解质溶液的pH升高， 墨电极)方向移动，B项错误；MnO2发生得电子的还 C项错误；A1电极质量减轻13.5g,即Al消耗了 原反应，C项正确。 0.5mol,Al电极反应式为Al-3e十4OH 5.D【解析】工作时SO向b极移动，故使用阴离子 [A1(OH):],因而转移电子数为0.5×3NA≈9.03 交换膜，A项正确；b极为负极，电极反应式为Zn一 ×10,D项正确。 2e一Zn+,1 mol Zn完全反应时，电路中转移 9.D【解析】由图可知，左侧装置为电解池，NaCI溶液 2mol电子，B项正确；a极为原电池的正极，b极为负 浓度增大，则电渗析法合成(CH)NOH的装置中， 极，放电时，外电路电流方向为a→b,C项正确；a电 CI通过d膜从左向右移动，Na+通过e膜从右向左 极发生的反应Se十2Cu+十4e一CuSe,D项 移动，则b电极为阳极、与电源正极相接，a电极为阴 错误。 极、与电源负极相接，即P型半导体为正极，N型半导 6.A【解析】A电极CH,COO失去电子生成CO2,为 体为负极，d膜为阴离子交换膜，(CH,):N+通过c膜 负极，B电极[Fe(CN):]3-得到电子生成 移向阴极生成(CH):NOH,所以c、e均为阳离子交 [Fe(CN):],为正极，H+向右移动，A项错误；C电 换膜，阳极反应式为4OH-4e—O2个+2HO, 极铁元素由十2价变为十3价，发生氧化反应，为阳 阴极反应式为2(CH),N+十2HO+2e ·58· 高三一轮复习R ·化学· 2(CH3),NOH+H2↑。182g(CH3)4NOH的物质 发生氧化反应，为负极，电极反应为 的量为2mol,阳极反应式为4OH一4eO2个+ 2H2O,阴极反应式为2(CH3):N+十2HO+2e 8 8 2(CH),NOH十H2个，则制备2mol(CH),NOH时 生成0.5molO2、1molH2,标准状况下总体积为 2Li,则N极为正极。放电时，M极为负极、N极 为正极，则电极电势：M<N,A项正确；充电时，M (1mo十0.5mol)×22.4L/mol=33.6L(标准状况 下)，故选D项。 极为阴极，得到电子发生还原反应，反应为 10.B【解析】由图可知，该电池放电时，A1为负极，电 8 2nLi+2ne 极反应式为A1+7LA1CL]-3e—4[Al,C1,], 0 V2C@Se为正极，SeCl2发生的反应式为SeCl+ B项错误；放电时，若起始两电极的质量相等，转移 2[AlCl,]-+4e—Se2-+4[A1CL]-,V3+发生 1mol电子，则M极减少1 mol Li计、而N极增加 的反应式为V+十e一V+;充电时，Al为阴极， 1 mol Li,故两电极质量相差1mol×7g/mol十 电极反应式为4[Al,CL,]+3e—A1+ 1mol×7g/mol=14g,C项正确：放电时，电子移动 7[AICl],VzC@Se为阳极，Se2-发生的反应为 方向为负极到正极，并且电子不能经过电解质溶液， Se2-+4[AICL ]--4e=SeCl2 +2[Al2 Cl], D项错误。 V2+发生的反应式为V+一e—V+。电池放电 :14.D【解析】放电时，Y电极为正极，秘离子作用下氧 时，[A1CL]-脱出VC@Se电极，A项正确；当有 气在正极得到电子发生还原反应生成三氧化二铋， 1 mol Se2参与反应时，V2+也在同时发生反应，外 电极反应式为3O2十12e十4Bi+—2BiO2,A项 电路转移电子数目不止4NA,B项错误；[AICL]、 错误：充电时，Y电极为阳极，发生氧化反应，B项错 [AlC1,]通过离子交换膜，隔膜为阴离子交换膜， 误；电子不能在电解质溶液中通过，C项错误；放电 C项正确；充电时Se发生的反应为Se2十 时，X电极为原电池的负极，铋在负极失去电子发生 4[AICL]--4e—SCl2+2[Al2Cl,],D项 1 氧化反应生成铋离子，同时FC-S-0 通过阴离子 正确。 二、选择题 交换膜由正极区进入负极区，若标准状况下消耗 11.D【解析】由图可知，左侧装置为氢氧燃料电池装 1.68L 置，电极a为负极，电极b为正极；右侧装置为电解 1.68L0,物质的量为2.4ma=0.075mol,转 池，电极d为阴极与电极a连接，电极c为阳极与电 移0.3mol电子，此时负极区溶液中增加0.1mol 极b连接，A、B项错误；未指明标准状况，无法计算， C项错误；c为阳极，发生氧化反应，电极反应式为 B+和0.1 m 所以负极区电解质溶 P,-4e+8LiCN—4Li[P(CN)2]+4Li计，D项 液增重0.1molX209g/mol+0.1mol×447g/mol 正确。 =65,6g,D项正确。 12.AD【解析】该传感器工作时Pt电极是正极，Pb电 15.AC【解析】由图可知，放电时溴元素化合价降低， 极是负极，因此Pt电极电势高于Pb电极，A项错 发生还原反应，即电极甲为正极，正极电极反应式为 误；工作时Pb电极是负极，失去电子转化为PbO,则 Br2十2e—2Br,则电极乙为负极，负极电极反应 Pb电极反应为Pb+2OH-2e—PbO+HO,B 项正确；三颈烧瓶高压放电过程中有大量O产生， 0CH0+H0-2e 式为 0 COOH+ 从而导致高压放电时，O与O2均参与电极反应，因 2H,A项正确；放电时，电极乙为负极，则充电时电 此氧气传感器数值增大，C项正确；当空气中存在较 极乙为阴极，H+通过质子交换膜向阴极移动，即 多Cl2时，C会得到电子，参与反应，因此氧气传感 H+向电极乙移动，B项错误；储液罐做大，可增加储 器测量数值偏大，D项错误。 存的反应物的量，增大液流电池的储能容量，C项正 13.BD【解析】由图可知，放电时M极物质失去电子 确；98gCu(OH)2为1 mol Cu(OH)2,由Cu(OH)2 ·59· ·化学· 参考答案及解析 +HSO,一CuSO:+十2H2O可知，电解时发生反 ×5=28L。 应2CuS0,十2H,0电解2Cu十0，++2H,S0,和 (4)①电子从a极出发，回到b极，因此a极为负极， 2H,0电解0，↑十2H个，且电解1 mol CuS(0,时， b极为正极，b极的电极反应式为2H+十2e H2个。 转移2mol电子，接着电解1molH2O时，又转移 ②除去硫化氢有两个步骤，第一步Fe+失去电子转 2mol电子，由电子得失守恒可知，理论上转移4mol 化为Fe3+,第二步Fe3+氧化HzS生成S单质而除 电子，消耗2 mol Br2,即320gBr2,D项错误。 去H2S。 三、非选择题 17.(15分) 16.(12分) (1)①02+4H++4e—2H0(2分) (1)A(1分) ②增大(2分) (2)①Zn-2e+2OH=Zn(OH)2(2分) (2)①PbO2+2e+4H++SO—PbSO,+2HO ②158(2分) (2分) (3)28(2分) ②H2SO,(1分) (4)①负极(1分)2H+十2e—H2↑(2分) ③增大(2分) ②Fe+失去电子转化为Fe3+,Fe+氧化HzS生成S (3)C(2分) 单质而除去H2S(2分，其他合理答案也给分) (4)1Naa Ti2(PO)-xe=Na Ti,(PO,)+ 【解析】(1)通过某种电池单位质量或单位体积所能 xNa+(2分) 输出能量的多少，可以判断该电池的优劣，A项正 ②58.5(2分) 确；二次电池可以多次使用，随着使用，电极和电解 【解析】(1)①通入氢气的一极为负极，通入氧气的 质溶液消耗，不能无限次重复使用，B项错误，电能 一极为正极，电池工作时H+向正极(b极)移动；酸 是由其他形式的能源转换而来的，无法直接从自然 性介质中，正极电极反应为O2十4H++4e 界获取，因此属于二次能源，C项错误；原电池的电 —2H2O。 极材料可以是金属，也可以是非金属如石墨，D项 ②将H2改为等物质的量CH:,转移电子数增多，O2 错误。 的用量增大。 (2)①该电池放电时负极的电极反应式为Zn一2e (2)①放电时，PbO2电极为正极，正极反应为PbO +2OH-Zn(OH)2。 +2e+4H+SO=PbSO+2H20 ②充电时，Fe(OH)3失电子转化为FeO,电极反 ②放电时，PbO2电极反应消耗H,则Z区域的电 应为Fe(OH)3-3e+5OH-—FeO+4H2O, 解质溶液为HSO,溶液。 每转移3mol电子，阳极消耗1 mol Fe(OH)3和 ③放电时，Zn电极反应为Zn-2e十4OH- 5 mol OH,生成1 mol FeO和4molH2O: [Zn(OH)1],PbO2电极反应为PbO2+2e+ Zn(OH)2得到电子转化为Zn,电极反应为Zn(OH)2 4H++SO}一PbSO,+2HO,为平衡X、Z区域 十2e—Zn十2OH,每转移3mol电子，阴极消耗 的溶液电荷，同时保证X、Y、Z区域均为单一电解质 1.5 mol Zn(OH)2,生成1.5 mol Zn和3 mol OH, 溶液，则SO通过N膜移向Y区域，N膜为阴离子 则该过程中电解质溶液增重部分为m(FeO)= 交换膜，K+通过M膜移向Y区域，M膜为阳离子 1mol×(56+16×4)g/mol=120g,m(H20)= 交换膜，故放电时Y区域KSO,溶液浓度增大。 4mol×18g/mol=72g,m(OH)=(3-5)mol× (3)根据总反应式可知，放电时，Li失电子，负极反 17g/mol=一34g,则电解质溶液增重的质量为m= 应式：xLi一xe一xLi计，由总反应式减去负极反 m(FeO)+m (H2 O)+m(OH-)=120 g+72 g- 应式可得，放电时正极反应式：Li-MnO,十xLi十 34g=158g。 xe —LiMnO4,A项正确；放电过程中，根据总反 (3)通入空气的电极为正极，电极反应式为O2十 2H2O十4e4OH,每转移1mol电子，消耗标 应式1山，M0,十i是器LiMnO,可列断石墨设 准状况下氧气5.6L,则消耗标准状况下空气5.6L 有得失电子，B项正确：Li能与HO反应，C项错 ·60· 高三一轮复习R ·化学· 误；充电过程是放电的逆向过程，外界电源的负极提 O3移向左侧烧杯中，所以反应一段时间后，左侧 供的电子使原电池负极获得电子发生还原反应，所 烧杯中c(K+)和右侧烧杯中c(NO)均不变，C项 以标有“一”标志的电极应与外接电源的负极相连， 错误；AgNO3和KI发生的反应存在竞争性，并且发 D项正确。 生复分解反应的程度大于氧化还原反应的程度，但 (4)①放电时，电极M上C2得电子，为正极，电极N 反应类型不同，不能据此判断平衡常数大小，D项 为负极，发生反应：NaTi2(PO,)一xe 错误。 Na-,Ti2(PO,)3+xNa+。 Ⅲ.(5)当电流表读数为0时，反应已达平衡，此时， ②充电时，导线中流过1mole,有1 mol Na*嵌入 在甲中加入FeCl2固体，反应2Fe3++2I一2Fe2+ 电极N,同时有1 mol CI在电极M上反应生成 十向左移动。因此，右侧石墨作正极，电极反应式 Cl2,故NaCl溶液的质量减小58.5g。 为L2十2e一2I厂：左侧石墨作负极，电极反应式为 18.(11分) 2Fe+-2e-2Fe3+。 I.(1)21-2e—12(2分) 19.(10分) (2)由于生成AgI沉淀使B的溶液中c(I)减小(I (1)10KBiO+4MnSO,+14H2 SO=5Bi,(SO) 还原性减弱)(2分) +14H,O+3K,SO+4KMnO(2) (3)步骤V的电压与步骤ⅰ相等，且c>b(2分) (2)21.6a(1分) Ⅱ.(4)B(2分) (3)①乙(1分) Ⅲ.(5)正(1分)12+2e—2I(2分) ②Mn2+-5e+4H20—MnO,+8H(2分) 【解析】I.(1)步骤ⅰ中，加入试剂，闭合K,A中石 ③0.5(2分) 墨电极为正极，电极反应式为Ag十e一Ag,则 (4)1.9mol(2分) B中石墨电极作负极，电极反应式为2I-2e 【解析】(1)硫酸锰被氧化，说明KBiO,是氧化剂， =I2。 Bi2(SO1)3是还原产物，设锰最终价态为n,2(n一2) (2)根据题意，其他条件不变时，参与原电池反应的 =5(5-3),n=+7,氧化产物为KMnO。先确定氧 氧化剂（或还原剂）的氧化性（或还原性）越强，原电 化剂十还原剂→氧化产物十还原产物，KBiO十 池的电压越大：离子的氧化性（或还原性）强弱与其 MnSO,→KMnO,+Bi(SO,)3,配平化合价变化 浓度有关，B中加入AgNO(aq),发生反应Ag+ 的元素得10KBiO,+4MnSO,→4KMnO:+ I一Agl↓，由于生成AgI沉淀使B的溶液中 5Bi(SO)1,由氧、硫元素守恒可知，硫酸是反应物， c(I)减小(I还原性减弱)，电压降低，所以a>b。 水是产物，由钾元素守恒可知，硫酸钾是产物，配平 (3)根据实验可知，步骤V表明CI本身对电压没有 得10KBiO3+4MnSO4十14H2S0,—5Bi2(SO1)3 影响，向含有AgI的沉淀中加入NaCI后，电压升 +14H2 O+3K2 SO+4KMnO 高，说明发生了反应AgI(s)+CI(aq)一AgCI(s) (2)由化学方程式可知，转移10mol电子生成7mol 十I厂(ag),I厂浓度增大，还原性增强，电压增大，所以 H2O(1),放出热量为168k,则生成0.9amol 能说明AgI转化为AgCI的实验现象为步骤V的电 H2O(1)放出热量为21.6akJ。 压与步骤i相等，且c>b。 (3)①阴离子向甲烧杯迁移，阳离子向乙烧杯迁移。 Ⅱ.(4)实验1反应后的上层清液为AgI的饱和溶 ②甲烧杯里发生氧化反应Mn+一5e十4H2O一 液，存在沉淀溶解平衡，则c(Ag)·c(I)= MnO万+8H+。 Kp(AgI),A项错误；实验2的装置是原电池，观察 ③溶液中的MnSO,浓度由1.5mol·L1变为 到Y电极表面有银白色物质析出，根据氧化还原反 1mol·L,由于溶液的体积未变，则反应过程中生 应可知，Y电极为正极，生成Ag,X电极为负极，生 成的MnSO,的物质的量为0.5mol·L-1×0.2L= 成I2,总反应为2AgNO,+2KI—2Ag+1十 0.1mol,转移的电子为0.1mol×5=0.5mol。 2KNO3,B项正确；实验2的装置是原电池，X电极 (4)a点时向溶液中加入KSCN溶液，显血红色，说 为负极，Y电极为正极，放电时盐桥中的阳离子移向 明Fe2+被氧化为Fe3+,而氧化性：Fe+>B+,则 正极，阴离子移向负极，即K移向右侧烧杯中， Bi+无法氧化Fe+。再结合图像可知，开始加入的 ·61· ·化学· 参考答案及解析 硫酸亚铁被KBiO氧化，然后被KMnO,氧化。利 自发进行的条件是低温。 用电荷守恒可知，开始物质是KBiO3、MnSO,和 (2)①甲装置是甲醇燃料电池，是原电池；甲醇在负 FeSO,终态物质是Bi+、Mn+和Fe3+,由电子守恒 极失电子发生氧化反应，电极反应式为CHOH 知n(KB0,)=3.8mol=1.9mol。 6e+8OHΓ-CO+6H2O。 2 ②乙装置是电解池，电解硫酸铜溶液，总反应的化学 20.(12分) (1)-90.4(2分)低温(2分) 方程式为2CuS0,十2H,0电解2Cu十0，个 (2)①原电池(1分)CHOH-6e+8OH +2H2S04。 CO号+6H2O(2分) ③丙装置D电极得电子，铁离子被还原成亚铁离 子，电极反应式为Fe+十e一Fe+;根据转移电 ②2CuS0,+2H,0电解2Cu十0，↑十2H,S0,(2分) 子的物质的量和金属阳离子的物质的量的变化可 ③Fe++e-Fe2+(2分)Fe2+(1分) 知，铜离子从无到有，铁离子减小，亚铁离子增加，① 【解析】(1)由盖斯定律可知，△H=△H1一△H2= 为铁离子，②为亚铁离子，③为铜离子。 -90.4kJ/mol:反应③是气体体积减小的放热反 应，当△H一T△S<0时，反应能自发进行，则该反应 ·62·