2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 真題專訓(xùn) 第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 基礎(chǔ)課時(shí)2 原電池 化學(xué)電源 新人教版

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1、2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 真題專訓(xùn) 第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 基礎(chǔ)課時(shí)2 原電池 化學(xué)電源 新人教版 1．(xx·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ，12)xx年3月我國(guó)科學(xué)家報(bào)道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．a(chǎn)為電池的正極 B．電池充電反應(yīng)為L(zhǎng)iMn2O4===Li1－xMn2O4＋xLi C．放電時(shí)，a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化 D．放電時(shí)，溶液中Li＋從b向a遷移 解析　由圖可知，b極(Li電極)為負(fù)極，a極為正極，放電時(shí)，Li＋ 從負(fù)極(b)向正極(a)遷移，A項(xiàng)、D項(xiàng)正確；該電池放電時(shí)，負(fù)極：xLi－xe－===xLi＋，正極：Li1－xMn2O4＋

2、xLi＋＋xe－===LiMn2O4，a極Mn元素的化合價(jià)發(fā)生變化，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由放電反應(yīng)可得充電時(shí)的反應(yīng)，B項(xiàng)正確。 答案　C 2．(xx·新課標(biāo)全國(guó)Ⅱ，11)“ZEBRA”蓄電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，電極材料多孔Ni/NiCl2和金屬鈉之間由鈉離子導(dǎo)體制作的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．電池反應(yīng)中有NaCl生成 B．電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原三價(jià)鋁離子 C．正極反應(yīng)為NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－ D．鈉離子通過(guò)鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動(dòng) 解析　結(jié)合蓄電池裝置圖，利用原電池原理分析相關(guān)問題。A項(xiàng)，負(fù)極反應(yīng)為Na－e－===Na＋，正極反應(yīng)為

3、NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－，故電池反應(yīng)中有NaCl生成；B項(xiàng)，電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原二價(jià)鎳離子；C項(xiàng)，正極上NiCl2發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－；D項(xiàng)，鈉在負(fù)極失電子，被氧化生成Na＋，Na＋通過(guò)鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動(dòng)。 答案　B 3．(xx·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ，10)銀質(zhì)器皿日久表面會(huì)逐漸變黑，這是生成了Ag2S的緣故，根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下處理，在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑色會(huì)褪去，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．處理過(guò)程中銀器一直保持恒重 B．銀器為正極，Ag2S被還原生成單質(zhì)銀 C．該

4、過(guò)程中總反應(yīng)為2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3 D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl 解析　鋁質(zhì)容器、變黑的銀器及食鹽溶液溶液構(gòu)成原電池裝置，鋁作負(fù)極，變質(zhì)的銀器作正極。負(fù)極反應(yīng)式為Al－3e－===Al3＋，正極反應(yīng)式為Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－。Al3＋與S2－在溶液中不能大量共存，能發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)2↓＋3H2S↑，故原電池總反應(yīng)為2Al＋3Ag2S＋6H2O===6Ag＋2Al(OH)3＋3H2S↑，故B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；A項(xiàng)，原電池反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，銀器中Ag2S被還原成Ag，質(zhì)

5、量減輕，A項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，黑色褪去的原因是黑色的Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　B 4．(xx·福建理綜，11)某原電池裝置如圖所示，電池總反應(yīng)為2Ag＋Cl2===2AgCl。 下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．正極反應(yīng)為AgCl＋e－===Ag＋Cl－ B．放電時(shí)，交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成 C．若用NaCl溶液代替鹽酸，則電池總反應(yīng)隨之改變 D．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e－時(shí)，交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02 mol離子 解析　A項(xiàng)，Pt為正極發(fā)生還原反應(yīng)：Cl2＋2e－===2Cl－，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，放電時(shí)，左側(cè)的電極反應(yīng)式A

6、g＋Cl－－e－===AgCl，有大量白色沉淀生成，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由于H＋、Na＋均不參與電極反應(yīng)，則用NaCl代替鹽酸，電池總反應(yīng)不變，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e－時(shí)，左側(cè)產(chǎn)生0.01 mol Ag＋與Cl－結(jié)合為AgCl沉淀，右側(cè)產(chǎn)生0.01 mol Cl－，為保持溶液的電中性，左側(cè)約有0.01 mol H＋通過(guò)陽(yáng)離子交換膜轉(zhuǎn)移到右側(cè)，故左側(cè)溶液中約減少0.02 mol離子，正確。 答案　D 5．(xx·浙江理綜，11)鎳氫電池(NiMH)目前已經(jīng)成為混合動(dòng)力汽車的一種主要電池類型。NiMH中的M表示儲(chǔ)氫金屬或合金。該電池在充電過(guò)程中的總反應(yīng)方程式是： Ni(OH)

7、2＋M===NiOOH＋MH 已知：6NiOOH＋NH3＋H2O＋OH－===6Ni(OH)2＋NO 下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．NiMH電池放電過(guò)程中，正極的電極反應(yīng)式為：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－ B．充電過(guò)程中OH－ 離子從陽(yáng)極向陰極遷移 C．充電過(guò)程中陰極的電極反應(yīng)式：H2O＋M＋e－===MH＋OH－ ，H2O中的H被M還原 D．NiMH電池中可以用KOH溶液、氨水等作為電解質(zhì)溶液 解析　A項(xiàng)，由NiMH充電的總反應(yīng)方程式知，其逆反應(yīng)為放電時(shí)的總反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH

8、－，正確；B項(xiàng)，充電時(shí)相當(dāng)于電解池，陰離子(OH－)向陽(yáng)極移動(dòng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由于MH中M與H均為0價(jià)，反應(yīng)前后M的化合價(jià)沒有變化，故H2O中的H是由于電解而被還原，并不是被M還原，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由信息可知NiOOH與KOH溶液、氨水反應(yīng)，故電解質(zhì)溶液不能用KOH溶液、氨水，錯(cuò)誤。 答案　A 6．(1)[xx·四川理綜，11(5)]FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li＋FeS2===Fe＋2Li2S，正極反應(yīng)式是__________________________________ ______________

9、_____________________________________________________。 (2)[xx·海南化學(xué)，15(4)]下圖所示原電池正極的反應(yīng)式為________。 (3)[xx·安徽理綜，25(4)]常溫下，將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO3中組成原電池(圖1)，測(cè)得原電池的電流強(qiáng)度(I)隨時(shí)間(t)的變化如圖2所示，反應(yīng)過(guò)程中有紅棕色氣體產(chǎn)生。 0～t1時(shí)，原電池的負(fù)極是Al片，此時(shí)，正極的電極反應(yīng)式是________，溶液中的H＋向________極移動(dòng)。t1時(shí)，原電池中電子流動(dòng)方向發(fā)生改變，其原因是_______________

10、____________________________________________________ __________________________________________________________________。 解析　(1)根據(jù)正極發(fā)生還原反應(yīng)，由電池放電時(shí)的總反應(yīng)方程式，可得正極的電極反應(yīng)式為FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S或FeS2＋4e－===Fe＋2S2－。(2)該原電池的實(shí)質(zhì)是Cu與銀離子發(fā)生置換反應(yīng)生成Ag單質(zhì)，所以正極是Ag＋放電，生成Ag單質(zhì)，反應(yīng)式為Ag＋＋e－===Ag。(3)0－t1時(shí)，Al表面被氧化發(fā)生鈍化，Al作負(fù)極，Cu作正極，正極反應(yīng)為：2H＋＋NO＋e－===NO2↑ ＋ H2O；原電池工作時(shí)，陽(yáng)離子向正極做定向移動(dòng)；t1時(shí)鋁表面在濃HNO3中全部鈍化后，氧化膜阻止了鋁的進(jìn)一步氧化，然后銅作負(fù)極，電流方向發(fā)生變化。 答案　(1)FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S或FeS2＋4e－===Fe＋2S2－ (2)Ag＋＋e－===Ag　(3)2H＋＋NO＋e－===NO2↑ ＋ H2O　正　常溫下鋁在濃HNO3中發(fā)生鈍化，氧化物薄膜阻止了鋁的進(jìn)一步反應(yīng)，銅作負(fù)極，電流方向發(fā)生變化