(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（S）

高三一轮复习周测卷/化学 (十一)原电池 化学电源 (考试时间75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14小题，每小题3分，共42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） s 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 (CH )NOH d 公 N型半导体 浓溶液 P型半导体 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+H2 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 电源或负载 V2C@Se 隔膜 [AICL4]-[Al2CL有机离子液体 A.放电时[AlCl4]-脱出V,C@Se电极 B.当有1 nol Se2-参与反应时，外电路转移电子数目为4Na C.隔膜为阴离子交换膜 D.充电时Se-发生的反应为Se2-+4[AlCl4]--4e—SeCl2+2[Al2Cl,] 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 电极a电极bO, 电极c2 Me.SiCN+LiOH电极d O(SiMe ) LiCN+HCN CN人H Li[P(CN)] KSO(aq)隔膜eKOH(aq) A.电极a为正极 B.电极d为阳极 C.当生成9gLiP(CN)2]时，电极a消耗H2的体积为1.12L D.电极c的电极方程式为P,-4e+8LiCN—4Li[P(CN)2]+4Li 化学第3页（共8页） 衡水金卷·先享题·高 12.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 Li Li1.CoO2 M *LiCoO2 8 A.放电时，电极电势：M<N 卫和时M电数大8线一，S 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 13.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 0 三氟甲磺酸铋C。水系电解质溶液，简写为(OT,该电池工作原理如图所示。下列说 法正确的是 电源或用电器 Bi(OTf)a Bi203 B3+ 0. Bi3+ 阴离子交换膜 A.放电时，Y极电极反应式：2H2O+O2+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 14.一种非金属-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 负载 CHO COOH V: 质子交换膜 A.放电时，负极电极反应为c0+H,0+2e心 COOH+2H B.充电时，H+通过质子交换膜向电极甲移动 C.可将储液罐做大以增大液流电池的储能容量 D.以此电源电解硫酸铜溶液，若加98gCu(OH)2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） 囹 班级 姓名 分数 题号 1 2 3 6 P 9 10 11 12 14 答案 二、非选择题（本题共4小题，共58分） 15.(14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十2K2FO4+8H2O 电3Zn(OH,+2Fe(OH),+4KOH。 充 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十4OH—[Zn(OH)4]2。每转移1mol电子，消耗标准状况下空气的体积为 (假设0，占空气体积的号。 石墨电极 Zn电极 空 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。 质子 交换膜 H+ H Fe3 b极 a极 ①a极名称为 (填“正极”或“负极”)，b极电极反应式为 ②HS气体去除的原理为 化学第5页（共8页） 衡水金卷·先享题·高 16.(16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+ 电解质溶液 电极/隔膜 催化剂 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CH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 [Zn(OH)P2- 充电 K,SO Zn 溶液 PbO> 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KSO4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 A 主导地位。电池工作原理如图所示，电池反应式为Li-MnO 十xLi放电LiMnO,,下列说法错误的是 (填选项字母)。 充电 e A.放电时的正极反应式为Li,-MnO十xLi计十xe一LiMnO B.放电过程中，石墨没有得失电子 电解质溶液 石墨 锰酸锂 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 电极M 电极N 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)3和Na3Ti2(PO4)3之间的转化。 CL2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。 三一轮复习周测卷十一 化学第6页（共8页） s 17.(14分)在酸性溶液中，某反应的反应物和生成物有KBiO3、K,SO4、H2SO4、MSO4、 Bi2(SO4)3、HO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(1)时放出 kJ的热量。 (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 ↑nM0/mol MnSO KBiO3 0.6 M -H2SO4 H2S04 Bi2(S04)3 匆 3.8 n(FeSO)/mo 图1 图2 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+>B3+,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KBiO3的物质的量为 化学第7页（共8页） 衡水金卷·先享题·高 18.(14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)=CH3 OH(g)+H2O(g)AH=-49.4 kJ/mol; ②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+41kJ/mol; ③CO(g)+2H2(g)CH3OH(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。 个 n/mol 0.5 甲醇 ② 0.4k① 0.3 —Pt 0.2 3 0.1 KOH溶液 100 mL 1mol/L 100 mL FeCL,FeCl, CuSO,溶液 混合液 0 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。 三一轮复习周测卷十一 化学第8页（共8页） s高三一轮复习S ·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 3 电化学装置概述 易 0.89 2 选择题 3 K-O2电池 易 0.87 3 选择题 3 碱性锌锰干电池 易 0.85 4 选择题 酸性锌锰干电池 易 0.80 选择题 3 锌硒电池 易 0.76 6 选择题 CO2电催化合成甲醇 易 0.74 7 选择题 3 双液原电池 中 0.68 选择题 燃料电池 中 0.67 9 选择题 3 电渗析法合成四甲基氢氧化铵 中 0.66 10 选择题 3 铝二次电池 中 0.64 11 选择题 3 氢氧燃料电池 中 0.66 12 选择题 3 水系锂离子电池 中 0.54 13 选择题 9 铋-空气电池 难 0.50 14 选择题 3 非金属有机物液流电池 难 0.48 15 非选择题 14 化学电池与生活 易 0.75 16 非选择题 16 新型电源 易 0.70 17 非选择题 14 原电池的应用与计算 L 中 0.62 18 非选择题 14 碳再生“绿色甲醇” 中 0.60 香考答案及解析 一、选择题 中，Ag2O为正极，AgO得电子，电极反应为AgO十 1.A【解析】甲装置中由于Zn比Cu活泼，则Cu电极 2e十H,O—2Ag十2OH,B项正确；Li是最轻的 为正极，故铜电极发生还原反应，A项错误；乙装置 金属，因此具有极高的比能量，储存相同电能所需质 ·49· ·化学· 参考答案及解析 量更低，可提高电动汽车的续航里程，C项正确；丁装 十2Fe3+—Zn2++2Fe2+,D项错误。 置为铅蓄电池，电池总反应为Pb十PbO2十2HSO, 8.C【解析】根据电池装置图分析，可知A1较活泼，作 一2PbSO,十2HO,使用一段时间后，不断消耗 负极，而燃料电池中阴离子往负极移动，因而可推知 H2SO,电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降，D项 OH(阴离子)穿过阴离子交换膜，往A1电极移动，A 正确。 项正确：N为正极，电子流入的一端，因而电极附近 2.C【解析】KO阴阳离子比为1：1，A项错误：K、 氧化性较强的氧化剂得电子，又已知过氧化氢在强碱 KO2均能与水反应，B项错误；电池工作时，阳离子向 性溶液中主要以HO,存在，可知HO2得电子变为 正极移动，故K由a电极通过隔膜移向b电极，C项 OH,故按照缺项配平的原则，Ni极的电极反应式是 正确；b电极上氧气得电子，得到的产物为KO2,电极 HO2十2e十H,O一3OH,B项正确：根据电池 反应为O2十e十K+一KO2,D项错误。 装置图分析，可知A1较活泼，A1失电子变为A1+, 3.C【解析】MnO2转化为MnOOH,Mn由+4价降为 AI+和过量的OH反应得到[AI(OH):],Al电极 十3价，MnO,作氧化剂，发生还原反应，A项错误；原 反应式为A1-3e+4OH-[Al(OH):],Ni极 电池工作时阴离子向负极移动，B项错误；温度较低 的电极反应式是HO2十2e+H2O—3OH,因而 时，反应速率会降低，C项正确；MnO2转化为 总反应为2A1+3HO2+3H2O—2[A1(OH),]-+ MnOOH,Mn由十4价降为+3价，每生成1mol OH,显然电池工作结束后，电解质溶液的H升高， MnOOH,转移电子数约为6.02×10，D项错误。 C项错误；A1电极质量减轻13.5g,即Al消耗了 4.B【解析】酸性锌锰干电池，锌筒为负极，石墨电极 0.5mol,Al电极反应式为A1-3e+4OH 为正极，负极发生失电子的氧化反应Zn一2e一 [A1(OH)1门，因而转移电子数为0.5×3Na≈9.03 Z+,A、D项正确：原电池工作时，阳离子向正极（石 ×10%,D项正确。 墨电极)方向移动，B项错误：MO2发生得电子的还：9.D【解析】由图可知，左侧装置为电解池，NaCl溶液 原反应，C项正确。 浓度增大，则电渗析法合成(CH),NOH的装置中， 5.D【解析】工作时SO向b极移动，故使用阴离子 CI通过d膜从左向右移动，Na通过e膜从右向左 交换膜，A项正确；b极为负极，电极反应式为Zn一 移动，则b电极为阳极、与电源正极相接，电极为阴 2e一Zn+,1 mol Zn完全反应时，电路中转移 极、与电源负极相接，即P型半导体为正极，N型半导 2mol电子，B项正确；a极为原电池的正极，b极为负 体为负极，d膜为阴离子交换膜，(CH),N+通过c膜 极，放电时，外电路电流方向为a→b,C项正确：a电 移向阴极生成(CH)NOH,所以c、e均为阳离子交 极发生的反应Se十2Cu++4e一CuSe,D项 换膜，阳极反应式为4OH-4e—O2个十2H2O, 错误。 阴极反应式为2(CH3),N++2HO+2e 6.A【解析】A电极CH,COO失去电子生成CO2,为 2(CH):NOH十H2↑。182g(CH):NOH的物质 负极，B电极[Fe(CN):]3-得到电子生成 的量为2mol,阳极反应式为4OH-4e—O2个十 [Fe(CN):]1-,为正极，H+向右移动，A项错误；C电 2H2O,阴极反应式为2(CH3),N+十2H2O十2e 极铁元素由十2价变为十3价，发生氧化反应，为阳 2(CH2),NOH+H2↑，则制备2mol(CH),NOH时 极，B项正确；D电极为阴极，电极方程式为6H+十 生成0.5molO2、1molH2,标准状况下总体积为 6e+CO2一CHOH十HO,C项正确；若图乙中 (1mol+0.5mol)×22.4L/mol=33.6L(标准状况 的“直流电源”用图甲装置代替，原电池A为负极与 下)，故选D项。 电解池阴极D相连，D项正确。 10.B【解析】由图可知，该电池放电时，A1为负极，电 7.B【解析】负极是失电子的反应，A项错误：左烧杯 极反应式为A1+7[A1CL]-3e=4[Al2Cl,], 中的电极反应式为Fe3+十e—Fe+,Fe+浓度减 V,C@Se为正极，SeCl2发生的反应式为SeCl,十 小，Fe3+十3SCN一Fe(SCN):平衡左移，左烧杯 2[Al2C,]-+4e—Se2-+4[AICl,],Va+发生 中溶液的血红色逐渐变浅，B项正确：原电池工作时， 的反应式为V+十e—V+;充电时，A1为阴极， 阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，盐桥中的 电极反应式为4[AlCl,]+3e一Al+ K+移向盛FeCl的烧杯，C项错误：电池总反应为Zn 7[AlCL□-，V,C@Se为阳极，Se2-发生的反应为 ·50· 高三一轮复习S ·化学· Se+4[AICl ]-4e-SeClz +2[Al2 Cl;], V+发生的反应式为V2+-e一V3+。电池放电 氧化反应生成秘离子，同时，C一0】 通过阴离子 时，[AICl]-脱出V,C@Se电极，A项正确；当有 交换膜由正极区进入负极区，若标准状况下消耗 1 mol Se2参与反应时，V+也在同时发生反应，外 1.68L 电路转移电子数目不止4VA,B项错误；[AICL]、 1.68L0.,物质的量为22.4m0=0.075mol,转 [AlC1,]一通过离子交换膜，隔膜为阴离子交换膜， 移0.3mol电子，此时负极区溶液中增加0,1mol C项正确；充电时Se2发生的反应为Se2-十 4[AICl]--4e—SeCl2+2[AlCl,],D项 B+和0. 所以负极区电解质溶 正确。 液增重0.1mol×209g/mol+0.1mol×447g/mol 11.D【解析】由图可知，左侧装置为氢氧燃料电池装 =65.6g,D项正确。 置，电极a为负极，电极b为正极；右侧装置为电解 14.C【解析】由图可知，放电时溴元素化合价降低，发 池，电极d为阴极与电极a连接，电极c为阳极与电 生还原反应，即电极甲为正极，正极电极反应式为 极b连接，A、B项错误；未指明标准状况，无法计算， Br2十2e—2Br,则电极乙为负极，负极电极反应 C项错误；c为阳极，发生氧化反应，电极反应式为 0. 0 C00H+ P,-4e+8LiCN—4Li[P(CN)2]+4Lit,D项 式为 CH0+H,0-2e— 正确。 2H,A项错误；放电时，电极乙为负极，则充电时电 12.D【解析】由图可知，放电时M极物质失去电子发 极乙为阴极，H+通过质子交换膜向阴极移动，即 H向电极乙移动，B项错误：储液罐做大，可增加储 生氧化反应，为负极，电极反应为 8 存的反应物的量，增大液流电池的储能容量，C项正 确；98gCu(OH)2为1 mol Cu(OH)2,由Cu(OH)2 8 十H2SO,一CuSO:十2H2O可知，电解时发生反应 2ne 2L计，则N极为正极。 2CuS0,十2H,0电解2Cu十0，++2H,S0,和2H,0 放电时，M极为负极、N极为正极，则电极电势：M 电解0。个十2H个，且电解1 mol CuSe0,时，转移 N,A项正确；充电时，M极为阴极，得到电子发生还 2mol电子，接着电解1molH0时，又转移2mol电 子，由电子得失守恒可知，理论上转移4mol电子， 原反应，反应 2nLi +2ne 消耗2 mol Br2,即320gBr2,D项错误。 二、非选择题 15.(14分) B项正确：放电时，若起始两电极 (1)A(2分) (2)①Zn-2e+2OH—Zn(OH)2(2分) 的质量相等，转移1mol电子，则M极减少1mol ②158(2分) L计、而N极增加1 mol Li,故两电极质量相差1mol (3)28(2分) ×7g/mol十1molX7g/mol=14g,C项正确：放电 (4)①负极(2分)2H+十2e一H2个(2分) 时，电子移动方向为负极到正极，并且电子不能经过 ②Fe2+失去电子转化为Fe3+,Fe+氧化H,S生成S 电解质溶液，D项错误 单质而除去HS(2分，其他合理答案也给分) 13.D【解析】放电时，Y电极为正极，铋离子作用下氧 【解析】(1)通过某种电池单位质量或单位体积所能 气在正极得到电子发生还原反应生成三氧化二铋， 输出能量的多少，可以判断该电池的优劣，A项正 电极反应式为3O2十12e十4B+—2BiO,A项 确；二次电池可以多次使用，随着使用，电极和电解 错误；充电时，Y电极为阳极，发生氧化反应，B项错 质溶液消耗，不能无限次重复使用，B项错误：电能 误；电子不能在电解质溶液中通过，C项错误：放电 是由其他形式的能源转换而来的，无法直接从自然 时，X电极为原电池的负极，铋在负极失去电子发生 界获取，因此属于二次能源，C项错误；原电池的电 ·51· ·化学· 参考答案及解析 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PbO2 +2OH—Zn(OH)2。 +2e+4Ht+SO—PbSO,+2H2O。 ②充电时，Fe(OH)3失电子转化为FcO,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H2SO4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+4OH 5 mol OH-,生成1 mol FeO和4 mol H2O: [Zn(OH)4]2,PbO2电极反应为PbO2+2e+ Zn(OH),得到电子转化为Zn,电极反应为Zn(OH)2 4H+十SO—PbSO+2H2O,为平衡X、Z区域 +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K,SO:溶液浓度增大。 4 molX18 g/mol=72 g,m(OH )=(3-5)molX (3)根据总反应式可知，放电时，Li失电子，负极反 17g/mol=-34g,则电解质溶液增重的质量为m= 应式：xLi一xexL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计十 34g=158g。 re —-LiMnO,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 应式Li,MnO,十Li故电LiMnO,.可判断石墨没 2H2O十4e一4OH,每转移1mol电子，消耗标 充电 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H2O反应，C项错 ×5=28L0 误；充电过程是放电的逆向过程，外界电源的负极提 (4)①电子从a极出发，回到b极，因此a极为负极， 供的电子使原电池负极获得电子发生还原反应，所 b极为正极，b极的电极反应式为2H十2e 以标有“一”标志的电极应与外接电源的负极相连， H2个。 D项正确。 ②除去硫化氢有两个步骤，第一步F+失去电子转 (4)①放电时，电极M上C12得电子，为正极，电极N 化为Fe3+,第二步Fe3+氧化H2S生成S单质而除 为负极，发生反应：NaTi2(PO,)a一xe 去H2S。 Naa-,Ti2(PO)3+xNa 16.(16分) ②充电时，导线中流过1mole,有1 mol Na嵌入 (1)①02+4H+4e—2H2O(2分) 电极N,同时有1 mol Cl在电极M上反应生成 ②增大(2分) CL2,故NaC1溶液的质量减小58.5g。 (2)①PbO2+2e-+4H++SO =PbSO,+2H2 O 17.(14分) (2分) (1)10KBiO +4MnSO,+14H2 SO=5Biz (SO:)3 ②H2SO,(2分) +14H2 O++3K,SO,+4KMnO (2) ③增大(2分) (2)21.6a(3分) (3)C(2分) (3)①乙(2分) (4)①Na3Ti2(PO,)3-xe —Naa-xTi2(PO4)3十 ②Mn2+-5e+4H0—MnO,+8H+(2分) xNa+(2分) ③0.5(2分) ②58.5(2分) (4)1.9mol(3分) 【解析】(1)①通入氢气的一极为负极，通入氧气的 【解析】(1)硫酸锰被氧化，说明KBO,是氧化剂， 一极为正极，电池工作时H+向正极(b极)移动：酸 Bi2(SO)3是还原产物，设锰最终价态为，2(n一2) 性介质中，正极电极反应为O2+4H++4e =5(5-3),n=十7，氧化产物为KMnO,。先确定氧 2H2O。 化剂十还原剂→氧化产物十还原产物，KBiO,十 ·52· 高三一轮复习S ·化学· MnSO,→KMnO,十Bi2(SO,)3,配平化合价变化 18.(14分) 的元素得10KBiO2+4MnSO4→4KMnO,+ (1)-90.4(2分)低温(2分) 5Bi(SO)3,由氧、硫元素守恒可知，硫酸是反应物， (2)①原电池(2分)CHOH-6e十8OH 水是产物，由钾元素守恒可知，硫酸钾是产物，配平 CO号+6H2O(2分) 10KBiO+4MnSO.+14H2 SO -5Biz (SO)3 ②2CuS0,+2H0电解2Cu+0,++2H,s0,(2分) +14H2O+3KSO,+4KMnO。 ③Fe3+十e—Fe2+(2分)Fe+(2分) (2)由化学方程式可知，转移10mol电子生成7mol 【解析】(1)由盖斯定律可知，△H3=△H1-△H2= HO(1),放出热量为168kJ,则生成0.9amol 一90.4kJ/mol;反应③是气体体积减小的放热反 H2O(I)放出热量为21.6akJ。 应，当△H一T△S<0时，反应能自发进行，则该反应 (3)①阴离子向甲烧杯迁移，阳离子向乙烧杯迁移。 自发进行的条件是低温。 ②甲烧杯里发生氧化反应Mn2+一5e十4H2O (2)①甲装置是甲醇燃料电池，是原电池：甲醇在负 MnO,+8H+。 极失电子发生氧化反应，电极反应式为CHOH一 ③溶液中的MnSO,浓度由1.5mol·L1变为 6e+8OHCO+6H2O。 1mol·L,由于溶液的体积未变，则反应过程中生 ②乙装置是电解池，电解硫酸铜溶液，总反应的化学 成的MnSO,的物质的量为0.5mol·L1×0.2L= 0.1mol,转移的电子为0.1mol×5=0.5mol。 方程式为2CuS0,十2H:0电解2Cu十0，+ +2H2SO4。 (4)a点时向溶液中加入KSCN溶液，显血红色，说 明Fe+被氧化为Fe+,而氧化性：Fe+>B+,则 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—Fe+:根据转移电 Bi+无法氧化Fe+。再结合图像可知，开始加入的 硫酸亚铁被KBiO,氧化，然后被KMnO,氧化。利 子的物质的量和金属阳离子的物质的量的变化可 用电荷守恒可知，开始物质是KBiO、MnSO,和 知，铜离子从无到有，铁离子减小，亚铁离子增加，① 为铁离子，②为亚铁离子，③为铜离子。 FeSO,,终态物质是Bi3+、Mn+和Fe3+,由电子守恒 (KBiO,)=3.8 mol-1.9 mol. 2 ·53·