周周练13 第四章 化学反应与电能 第1节（周测）化学人教版选择性必修1

周周练13 （范围：第四章 化学反应与电能 第1节 限时：45分钟 总分：60分） 一、选择题：本题共14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．（25-26·高二上·上海市吴迅中学·期中）如图所示，锌片和铜片紧贴着稀硫酸浸湿的滤纸。下列说法不正确的是 A．该装置中锌片作负极 B．该装置能将化学能转化为电能 C．电流由锌片经外电路流向铜片 D．电池总反应方程式： 2．下列有关原电池叙述正确的是 A．反应可设计成原电池实现 B．溶液原电池工作过程中，电流由Mg电极流向Al电极 C．两金属单质、电解质溶液形成原电池，活泼性强的一定为负极 D．Zn和稀硫酸反应时，加入固体能加快产生的速率 3．（25-26高二下·广东深圳·期末）Mg-H2O2电池是一种能被海水激活的电池。该电池以石墨、Mg为电极，石墨电极一侧加入H2O2。该电池工作时，下列说法正确的是 A．该装置将电能转化为化学能 B．镁为正极，发生还原反应 C．电子由镁经外电路流入石墨 D．石墨电极表面产生大量氢气 4．某学习小组设计的原电池装置如图所示(盐桥含KCl，通过阴阳离子的定向移动连通电路)。下列说法错误的是 A．铁电极为负极，发生氧化反应 B．盐桥中的Cl-向铁电极移动 C．放电过程中，FeCl3溶液的浓度逐渐降低 D．放电过程中，电子由铁电极流向石墨电极，经过盐桥回到铁电极 5．兴趣小组对铜锌原电池进行性能改进研究，并测得3个装置的电流强度随时间变化的曲线如图。          下列说法不正确的是 A．装置1中，碳棒表面有红色固体析出 B．装置1中，锌片表面有红色固体析出 C．对比装置1和3，可知阴离子交换膜阻隔了Cu2+向负极扩散，避免了Cu2+直接氧化Zn，使化学能得以持续转化为电能 D．对比装置2和3，可知盐桥的离子传导能力强于阴离子交换膜 6．（25-26高二上·河北衡水·期中）普通锌锰电池(如左图所示)和碱性锌锰电池(如右图所示)是生活中用量很大的两种干电池。普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)，碱性锌锰电池总反应式为：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2。下列说法错误的是 A．碱性锌锰干电池正极的电极反应式为2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH- B．普通锌锰电池中NH4Cl糊的作用是提供酸性环境，形成闭合回路 C．碱性锌锰电池的密封性更好，能够有效防止电解液泄漏、鼓包现象 D．两种干电池中的金属外壳都作电池的负极，只是最终产物不同 7．比亚迪汽车“刀片电池”正极材料使用磷酸亚铁锂()。下列说法正确的是 A．中Fe元素的化合价为价 B．电池充电时电能全部转化为化学能 C．汽车行驶过程中只存在化学能转化为电能 D．新能源汽车替代燃油车可改善城市空气质量 8．生活中常遇到银首饰变黑的情况，原因是银与空气中的硫化氢反应生成黑色的硫化银()缘故。解决的方法是将银饰放在铝制容器中，撒上食盐，倒入热水，一段时间后就能恢复光亮。下列有关说法不正确的是 A．该方法利用了原电池反应原理 B．用食醋代替食盐水也可以实现目的 C．正极反应式为： D．若还原，需要溶解0.9gAl 9．（25-26高二上·河北石家庄·期末）一种用于心脏起搏器的微型电池，电极材料为石墨和锂，电解质溶液是等物质的量的，溶解在中形成的溶液，总反应为。下列说法正确的是 A．该电池中石墨作负极，发生氧化反应 B．电解质溶液可以直接换成水溶液 C．正极的电极反应式为 D．若有参与反应，理论上有电子由正极经外电路流向负极 10．纽扣电池放电时的电极总反应为，放电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．往X电极迁移 B．Y电极上发生氧化反应 C．氢氧化钾溶液的基本保持不变 D．X电极的材料为 11．一种高容量水系电池工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极a为电池的负极 B．电子流向：电极b→离子交换膜→电极a C．电极b的电极反应式： D．理论上每消耗1 mol ，有2 mol 从右池进入左池 12．中国科技大学陈维教授成功构建了一种可充电氢氯电池，该电池能在下的宽温区范围工作，紫外光谱表明副产物次氯酸随着温度的下降而明显减少，其放电时的工作原理如图所示： 下列有关说法错误的是 A．Pt为负极，多孔碳为正极 B．将碳处理成多孔状态，有利于电流的产生 C．若使用铅蓄电池充电，则Pt电极接铅蓄电池的电极 D．多孔碳电极区会发生副反应： 13．火星探测器采用电池供电，该电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．通过离子交换膜向Li电极移动 B．催化电极上的还原产物和无机碳可吸附，减小电阻 C．可采用含的水溶液作电解质溶液 D．若将装置中的Li电极改为Na电极，电池的比能量降低 14．如图所示为一种可充电的氢氧燃料电池示意图。为可充电电池的电解质介质之一，与氢气作用生成还原态WH。下列有关说法正确的是 A．根据反应原理，充当极放电反应的催化剂 B．放电时，极电极反应式： C．放电结束，极区域变小 D．充电时，A接外电源正极，发生氧化反应 二、非选择题：本题共3小题，共32分。 15．（10分）原电池的组装与测试在科学研究、生产实践等多领域发挥重要作用。 （1）搭建如题图-1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。 ①盐桥中移动方向：______________(填向左、向右)。 ②电池总反应为______________。 ③若直接混合溶液和KI溶液，立即产生黄色沉淀，加入淀粉溶液，溶液不显蓝色。可能原因是______________。 （2）非氧化还原反应(如中和反应、沉淀反应等)亦可组装原电池。如对于反应：，可选择作为中间产物(如题图-2所示)组装原电池，相应的电极反应式可表示为：、。沉淀反应：同样可组装为原电池。则相应的电极反应式可表示为：(-)______________、(+)______________。 16．（12分）完成下列问题： （1）用反应Fe+2Fe3+=3Fe2+设计原电池，正极电极反应为___________。 （2）如图为甲烷燃料电池原理示意图。 甲烷通入的一极的电极反应式：___________当电路中累计有2mol电子通过时，消耗的氧气体积为(在标准状况下)___________L。 （3）为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D−Zn)可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。 写出该电池的负极电极反应式___________； （4）某学习小组用如下图所示装置A、B分别探究金属铝与稀氢氧化钠溶液的反应，实验过程中装置A中烧杯内的溶液温度升高，装置B中烧杯的电流计指针发生偏转，请回答以下问题。 装置B中Mg上的现象是___________，Al发生的电极反应式是___________。 17．（10分）液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以甲烷(CH4)燃料电池为电源电解足量饱和CuSO4溶液的装置如下图所示。 回答下列问题： （1）上述左侧装置中，电子由__________ (填“a”“b”)极流出。 （2）b电极的电极反应式为 _________________________。 （3）当燃料电池消耗0.2 mol O2时，饱和CuSO4溶液的质量减少 _____________g。 （4）电解饱和CuSO4溶液总反应的化学方程式为_____________________________。 （5）若用该装置进行电解精炼铜，则应将_____________(填“c”或“d”)极更换为粗铜；电解一段时间后，溶液中c(Cu2+)__________(填“减小”“增大”或“不变”)。 （6）若将饱和CuSO4溶液更换为滴有酚酞的饱和NaCl溶液，则_______(填“c”或“d”)极附近溶液变红。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 周周练13 （范围：第四章 化学反应与电能 第1节 限时：45分钟 总分：60分） 一、选择题：本题共14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 C B C D D D D D C C C C D A 二、非选择题：本题共3小题，共32分。 15．（10分）（1）向左（2分） （2分） 沉淀反应相较氧化还原反应的活化能小，反应速率更快，导致溶液中、的浓度显著下降，的氧化性、的还原性也随之减弱，从而难以发生氧化还原反应（2分） （2）（2分） （2分） 16．（12分）（1）2Fe3++2e-=2Fe2+（2分） （2）CH4-8e-+10OH-=+7H2O（2分） 11.2（2分） （3）Zn(s)+2OH-(aq)-2e-=ZnO(s)+H2O(l)（2分） （4）有气泡冒出（2分） （2分） 17．（10分）（1）b（1分） （2）（2分） （3）32（2分） （4）（2分） （5）d（1分） 减小（1分） （6）c（1分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 周周练13 （范围：第四章 化学反应与电能 第1节 限时：45分钟 总分：60分） 一、选择题：本题共14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．（25-26·高二上·上海市吴迅中学·期中）如图所示，锌片和铜片紧贴着稀硫酸浸湿的滤纸。下列说法不正确的是 A．该装置中锌片作负极 B．该装置能将化学能转化为电能 C．电流由锌片经外电路流向铜片 D．电池总反应方程式： 【答案】C 【解析】A．锌的金属活动性强于铜，在原电池中活泼金属作负极，锌片发生氧化反应，A正确； B．该装置为原电池，能将化学能转化为电能，电流表指针偏转可证明有电流产生，B正确； C．电流方向与电子流向相反，电子从负极（锌片）经外电路流向正极（铜片），则电流应由铜片经外电路流向锌片，C错误； D．电池总反应为锌与稀硫酸的置换反应，方程式为，D正确； 故答案选C。 2．下列有关原电池叙述正确的是 A．反应可设计成原电池实现 B．溶液原电池工作过程中，电流由Mg电极流向Al电极 C．两金属单质、电解质溶液形成原电池，活泼性强的一定为负极 D．Zn和稀硫酸反应时，加入固体能加快产生的速率 【答案】B 【解析】A．反应在常温下不能自发进行，因为铜的金属活动性弱于氢，无法置换稀硫酸中的氢，因此不能设计成原电池，A错误； B．在Mg-Al-NaOH溶液原电池中，铝为负极，镁为正极，电流方向由正极（Mg）流向负极（Al），B正确； C．一般情况下活泼金属为负极，但存在例外，如Mg-Al-NaOH原电池中，金属活动性更强的Mg实际为正极；因此一定为负极的说法不准确，C错误； D．Zn与稀硫酸反应的离子方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑，本质上不参与反应，加入固体，浓度几乎不变，且不能形成原电池，因此不能加快产生的速率，D错误； 故选B。 3．（25-26高二下·广东深圳·期末）Mg-H2O2电池是一种能被海水激活的电池。该电池以石墨、Mg为电极，石墨电极一侧加入H2O2。该电池工作时，下列说法正确的是 A．该装置将电能转化为化学能 B．镁为正极，发生还原反应 C．电子由镁经外电路流入石墨 D．石墨电极表面产生大量氢气 【答案】C 【解析】A．该电池属于原电池，工作时是将化学能转化为电能，A错误；B．Mg的金属活动性远强于石墨，因此Mg为负极，失电子发生氧化反应，B错误；C．原电池中电子由负极经外电路流向正极，本电池中Mg为负极、石墨为正极，因此电子由镁经外电路流入石墨，C正确；D．石墨为正极，正极上得电子发生还原反应生成，不会产生氢气，D错误；故选C。 4．某学习小组设计的原电池装置如图所示(盐桥含KCl，通过阴阳离子的定向移动连通电路)。下列说法错误的是 A．铁电极为负极，发生氧化反应 B．盐桥中的Cl-向铁电极移动 C．放电过程中，FeCl3溶液的浓度逐渐降低 D．放电过程中，电子由铁电极流向石墨电极，经过盐桥回到铁电极 【答案】D 【分析】图示为原电池，铁比石墨活泼，铁为负极，石墨为正极； 【解析】A．由上述分析可知，Fe为负极，发生氧化反应，A正确； B．盐桥中阴离子向负极移动，则Cl-向负极Fe电极移动，B正确； C．正极Fe3+得电子被还原为Fe2+，FeCl3溶液的浓度逐渐降低，C正确； D．电子仅通过导线传递，即由铁电极流向石墨电极，盐桥中是离子定向移动，无电子通过，D错误； 故答案选D。 5．兴趣小组对铜锌原电池进行性能改进研究，并测得3个装置的电流强度随时间变化的曲线如图。          下列说法不正确的是 A．装置1中，碳棒表面有红色固体析出 B．装置1中，锌片表面有红色固体析出 C．对比装置1和3，可知阴离子交换膜阻隔了Cu2+向负极扩散，避免了Cu2+直接氧化Zn，使化学能得以持续转化为电能 D．对比装置2和3，可知盐桥的离子传导能力强于阴离子交换膜 【答案】D 【解析】A．装置1为铜锌单液原电池，锌片作负极，电极反应为：；碳棒作正极，得到电子，电极反应为：，故碳棒表面有红色固体析出，A正确； B．装置 1 为单液原电池，Zn片直接浸泡在溶液中，会发生置换反应：，因此Zn片表面会直接析出红色Cu（自腐蚀），B正确； C．对比装置1和3，由电流强度随时间变化的曲线可知，装置3产生的电流更强更稳定，可知阴离子交换膜阻隔了Cu2+向负极扩散，避免了Cu2+直接氧化Zn，使化学能得以持续转化为电能，C正确； D．对比装置2和3，由电流强度随时间变化的曲线可知，装置3产生的电流更强更稳定，可知盐桥的离子传导能力弱于阴离子交换膜，D错误； 故选D。 6．（25-26高二上·河北衡水·期中）普通锌锰电池(如左图所示)和碱性锌锰电池(如右图所示)是生活中用量很大的两种干电池。普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)，碱性锌锰电池总反应式为：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2。下列说法错误的是 A．碱性锌锰干电池正极的电极反应式为2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH- B．普通锌锰电池中NH4Cl糊的作用是提供酸性环境，形成闭合回路 C．碱性锌锰电池的密封性更好，能够有效防止电解液泄漏、鼓包现象 D．两种干电池中的金属外壳都作电池的负极，只是最终产物不同 【答案】D 【解析】A．碱性锌锰电池总反应减去负极反应，可得正极反应为，A正确；B．普通锌锰电池中为电解质，水解使体系呈酸性，可传导离子形成闭合回路，B正确；C．碱性锌锰电池负极材料封装在内部，外壳不参与电极反应，密封性更好，能有效避免电解液泄漏、鼓包，C正确；D．普通锌锰电池的锌外壳作负极，但碱性锌锰电池的金属外壳为钢壳，不参与电极反应，负极是内部的锌膏，并非金属外壳作负极，D错误；故选D。 7．比亚迪汽车“刀片电池”正极材料使用磷酸亚铁锂()。下列说法正确的是 A．中Fe元素的化合价为价 B．电池充电时电能全部转化为化学能 C．汽车行驶过程中只存在化学能转化为电能 D．新能源汽车替代燃油车可改善城市空气质量 【答案】D 【解析】A．中为价，整体为价，根据化合物化合价代数和为0，可算出为价，A错误； B．电池充电时，电能除转化为化学能外，还有部分转化为热能，不可能全部转化为化学能，B错误； C．汽车行驶过程中，除化学能转化为电能外，还存在电能转化为机械能、热能等过程，C错误； D．新能源汽车可减少燃油燃烧产生的氮氧化物、等污染物的排放，有利于改善城市空气质量，D正确； 故选D。 8．生活中常遇到银首饰变黑的情况，原因是银与空气中的硫化氢反应生成黑色的硫化银()缘故。解决的方法是将银饰放在铝制容器中，撒上食盐，倒入热水，一段时间后就能恢复光亮。下列有关说法不正确的是 A．该方法利用了原电池反应原理 B．用食醋代替食盐水也可以实现目的 C．正极反应式为： D．若还原，需要溶解0.9gAl 【答案】D 【解析】A．该方法利用了原电池反应原理，Al活泼作负极，作正极发生还原反应生成Ag，A正确； B．醋酸溶液可作电解质溶液，能代替食盐水，且电离出H+，更有利于发生还原反应（），B正确； C．作正极发生还原反应生成Ag，电极反应为，C正确； D．的物质的量为0.01mol，故转移0.02mol e-，则有，得，D错误； 故答案选D。 9．（25-26高二上·河北石家庄·期末）一种用于心脏起搏器的微型电池，电极材料为石墨和锂，电解质溶液是等物质的量的，溶解在中形成的溶液，总反应为。下列说法正确的是 A．该电池中石墨作负极，发生氧化反应 B．电解质溶液可以直接换成水溶液 C．正极的电极反应式为 D．若有参与反应，理论上有电子由正极经外电路流向负极 【答案】C 【解析】A．Li的金属性更强，易失电子，因此为负极，发生氧化反应；石墨为正极，发生还原反应。A错误；B．性质活泼，会与水发生剧烈反应，因此电解质溶液不能换成水溶液，B错误；C．将总反应的、拆成离子，减去负极的反应：，得到正极反应，C正确；D．1.4 g Li的物质的量为0.2 mol，参与反应转移0.2 mol电子，电子由负极经外电路流向正极，D错误；故选C。 10．纽扣电池放电时的电极总反应为，放电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．往X电极迁移 B．Y电极上发生氧化反应 C．氢氧化钾溶液的基本保持不变 D．X电极的材料为 【答案】C 【分析】纽扣电池放电时的电极总反应为，由电子移动方向可知，X为负极，Y为正极，以此解答。 【解析】A．由分析可知，X为负极，Y为正极，原电池中阳离子向正极移动，K+应向正极Y迁移，A错误； B．由分析可知，Y为正极，Ag2O在正极得到电子发生还原反应，B错误； C．总反应为Zn+Ag2O=2Ag+ZnO，负极反应：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O，正极反应：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，OH⁻浓度不变，KOH溶液pH基本不变，C正确； D．由分析可知，X为负极，Y为正极，结合总方程式可知，负极材料为Zn（发生氧化反应），Ag2O为正极材料（Y电极），D错误； 故选C。 11．一种高容量水系电池工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极a为电池的负极 B．电子流向：电极b→离子交换膜→电极a C．电极b的电极反应式： D．理论上每消耗1 mol ，有2 mol 从右池进入左池 【答案】C 【分析】该水系原电池中b极Zn失电子被氧化为ZnO，作负极，a极得电子被还原为，作正极，可通过离子交换膜在两极间迁移，外电路电子由b极经灯泡流向a极。 【解析】A．电极a上转化为，发生还原反应，为电池正极，A错误； B．电子仅能在外电路中定向移动，无法通过离子交换膜，B错误； C．电极b为负极，失电子发生氧化反应，碱性环境下电极反应式为，C正确； D．阴离子向负极（b极）移动，从左池进入右池，D错误； 答案选C。 12．中国科技大学陈维教授成功构建了一种可充电氢氯电池，该电池能在下的宽温区范围工作，紫外光谱表明副产物次氯酸随着温度的下降而明显减少，其放电时的工作原理如图所示： 下列有关说法错误的是 A．Pt为负极，多孔碳为正极 B．将碳处理成多孔状态，有利于电流的产生 C．若使用铅蓄电池充电，则Pt电极接铅蓄电池的电极 D．多孔碳电极区会发生副反应： 【答案】C 【分析】H2化合价升高，发生氧化反应，作还原剂，Pt电极为负极；Cl2化合价降低，发生还原反应，作氧化剂，多孔碳做正极。 【解析】A．在该原电池中，Pt 电极上H2​发生氧化反应生成H+，为负极；多孔碳电极上Cl2​发生还原反应生成Cl-，为正极，A正确； B．将碳处理成多孔状态，可以增大电极与气体、电解质溶液的接触面积，提升反应速率，从而有利于电流的产生，B正确； C．充电时，该电池的Pt电极为原电池的负极，应作为电解池的阴极，与外接电源的负极相连，铅蓄电池中，Pb电极为负极，PbO2电极为正极，因此，Pt电极应与铅蓄电池的Pb电极相连，C错误； D．题目信息提到 “紫外光谱表明副产物次氯酸随着温度的下降而明显减少”，说明多孔碳电极区会发生副反应Cl2​+H2​OHCl+HClO，D正确； 故答案为：C。 13．火星探测器采用电池供电，该电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．通过离子交换膜向Li电极移动 B．催化电极上的还原产物和无机碳可吸附，减小电阻 C．可采用含的水溶液作电解质溶液 D．若将装置中的Li电极改为Na电极，电池的比能量降低 【答案】D 【分析】Li为活泼金属，作原电池的负极，催化电极为原电池的正极，结合原电池规律逐一分析。 【解析】A．该电池中，负极失电子生成，需要透过离子交换膜移向正极平衡电荷，因此该膜为阳离子交换膜，不能通过，无法移向电极，A错误； B．是不导电物质，生成后会沉积在催化电极表面，覆盖催化活性位点，会增大电池电阻，B错误； C．是活泼金属，能与水直接反应（），因此不能采用水溶液作电解质，C错误； D．比能量指单位质量电极材料能输出的电能，转移电子，消耗，消耗；相同质量的比转移电子数更少，输出电能更少，因此改为电极后，电池比能量降低，D正确； 故答案选D。 14．如图所示为一种可充电的氢氧燃料电池示意图。为可充电电池的电解质介质之一，与氢气作用生成还原态WH。下列有关说法正确的是 A．根据反应原理，充当极放电反应的催化剂 B．放电时，极电极反应式： C．放电结束，极区域变小 D．充电时，A接外电源正极，发生氧化反应 【答案】A 【解析】A．放电时A极区与反应生成，在A极失电子重新生成和，反应前后质量和化学性质不变，充当A极放电反应的催化剂，A正确；B．放电时B极上得电子生成，电极反应为，未在B极直接得电子，B错误；C．A极生成的通过质子交换膜向B极迁移，A极区域浓度不变，pH不变，C错误；D．充电时，负极要作电解池的阴极，A应接外电源负极，发生还原反应，D错误；故选A。 二、非选择题：本题共3小题，共32分。 15．（10分）原电池的组装与测试在科学研究、生产实践等多领域发挥重要作用。 （1）搭建如题图-1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。 ①盐桥中移动方向：______________(填向左、向右)。 ②电池总反应为______________。 ③若直接混合溶液和KI溶液，立即产生黄色沉淀，加入淀粉溶液，溶液不显蓝色。可能原因是______________。 （2）非氧化还原反应(如中和反应、沉淀反应等)亦可组装原电池。如对于反应：，可选择作为中间产物(如题图-2所示)组装原电池，相应的电极反应式可表示为：、。沉淀反应：同样可组装为原电池。则相应的电极反应式可表示为：(-)______________、(+)______________。 【答案】（1）向左（2分） （2分） 沉淀反应相较氧化还原反应的活化能小，反应速率更快，导致溶液中、的浓度显著下降，的氧化性、的还原性也随之减弱，从而难以发生氧化还原反应（2分） （2）（2分） （2分） 【解析】（1）该装置为原电池，由于在Y电极表面有银白色物质析出，说明Y中的转化为，发生还原反应，因此Y为正极，电极反应为；X为负极，电极反应为，由此解答； ①由分析可知，X为负极，Y为正极，原电池中阴离子向负极移动，即向X极移动，因此向左移动； ②由分析可知，根据正负极的电极反应可知，电池的总反应为； ③沉淀反应相较氧化还原反应的活化能小，反应速率更快，直接混合溶液和KI溶液，直接生成了沉淀，导致溶液中、的浓度显著下降，的氧化性、的还原性也随之减弱，从而难以发生氧化还原反应，没有生成，因此加入淀粉溶液，溶液不显蓝色； （2）根据题干提供的原理，对于沉淀反应，可以选择Cu作为中间产物，因此正极上发生的反应为转化为，电极反应为；负极上发生的反应是转化为，电极反应为。 16．（12分）完成下列问题： （1）用反应Fe+2Fe3+=3Fe2+设计原电池，正极电极反应为___________。 （2）如图为甲烷燃料电池原理示意图。 甲烷通入的一极的电极反应式：___________当电路中累计有2mol电子通过时，消耗的氧气体积为(在标准状况下)___________L。 （3）为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D−Zn)可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。 写出该电池的负极电极反应式___________； （4）某学习小组用如下图所示装置A、B分别探究金属铝与稀氢氧化钠溶液的反应，实验过程中装置A中烧杯内的溶液温度升高，装置B中烧杯的电流计指针发生偏转，请回答以下问题。 装置B中Mg上的现象是___________，Al发生的电极反应式是___________。 【答案】（1）2Fe3++2e-=2Fe2+（2分） （2）CH4-8e-+10OH-=+7H2O（2分） 11.2（2分） （3）Zn(s)+2OH-(aq)-2e-=ZnO(s)+H2O(l)（2分） （4）有气泡冒出（2分） （2分） 【解析】（1）在反应 中， 的化合价降低，发生还原反应。在原电池中，正极发生还原反应，故正极的电极反应式为 。 （2）甲烷燃料电池中，通入甲烷的一极为负极，发生氧化反应。由于电解质溶液为 溶液，呈碱性，甲烷失去电子生成的二氧化碳会与 反应生成 ，故电极反应式为 。正极通入氧气，电极反应式为 ，当电路中通过 电子时，消耗 的物质的量为 ，在标准状况下的体积为 。 （3）根据电池总反应 可知，放电时 的化合价由 价升高到 价，失去电子，作负极。在强碱性电解质中， 失去电子结合 生成 和 ，负极电极反应式为 。 （4）装置B构成了 溶液原电池。虽然 的金属性比 强，但在稀氢氧化钠溶液中， 能与 发生自发的氧化还原反应而 不能，因此 作负极， 作正极。正极上水中的氢离子得电子生成氢气，所以 电极上的现象是有气泡冒出。 在负极失去电子，在碱性条件下生成 四羟基合铝酸钠，电极反应式为 。 17．（10分）液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以甲烷(CH4)燃料电池为电源电解足量饱和CuSO4溶液的装置如下图所示。 回答下列问题： （1）上述左侧装置中，电子由__________ (填“a”“b”)极流出。 （2）b电极的电极反应式为 _________________________。 （3）当燃料电池消耗0.2 mol O2时，饱和CuSO4溶液的质量减少 _____________g。 （4）电解饱和CuSO4溶液总反应的化学方程式为_____________________________。 （5）若用该装置进行电解精炼铜，则应将_____________(填“c”或“d”)极更换为粗铜；电解一段时间后，溶液中c(Cu2+)__________(填“减小”“增大”或“不变”)。 （6）若将饱和CuSO4溶液更换为滴有酚酞的饱和NaCl溶液，则_______(填“c”或“d”)极附近溶液变红。 【答案】（1）b（1分） （2）（2分） （3）32（2分） （4）（2分） （5）d（1分） 减小（1分） （6）c（1分） 【分析】由图可知，OH-由a极一侧向b极一侧迁移，故a极为燃料电池正极，b极为燃料电池负极；b极与c极相连，a极与d极相连，因此c极为电解池阴极，d极为电解池阳极。燃料电池正极每消耗1 mol O2得到4 mol电子，外电路通过的电子数与电解池两极转移的电子数相等。 【解析】（1）b极为燃料电池负极，发生氧化反应，电子由b极流出。 （2）b极为负极，甲烷在碱性条件下被氧化为碳酸根离子，电极反应式为。 （3）燃料电池正极反应为，0.2 mol O2得到0.8 mol电子。电解CuSO4溶液时，c极反应为，d极反应为，因此析出0.4 mol Cu并生成0.2 mol O2。溶液质量减少0.4 mol×64 g/mol+0.2 mol×32 g/mol=32 g。 （4）石墨为惰性电极，两极反应相加得到总反应：。 （5）d极为阳极，电解精炼铜时应将d极更换为粗铜。c极为阴极，Cu2+放电析出Cu；粗铜中比Cu活泼的杂质也会在阳极失去电子，而阴极仅有Cu2+放电，因此阳极生成Cu2+的物质的量小于阴极消耗量，溶液中c(Cu2+)减小。 （6）c极为阴极，饱和NaCl溶液中水在阴极放电：。c极附近OH-浓度增大，酚酞变红。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $