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1、1题组层级快练题组层级快练( (十九十九) )1某原电池总反应为 Cu2Fe3=Cu22Fe2，下列能实现该反应的原电池是( )选项ABCD电极材料Cu、ZnCu、CFe、ZnCu、Ag电解液FeCl3Fe(NO3)2CuSO4Fe2(SO4)3答案 D解析 由题意知，Cu 为负极材料，正极材料的金属活动性必须弱于 Cu，其中 B、D 两项符合该条件；由 Fe3得电子生成 Fe2知，电解质溶液中必须含有 Fe3，同时符合上述两条件的只有 D 项。2(2016四川)某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池总反应为：Li1xCoO2LixC6=LiCoO2C6(x1)。下列关于该电池的说
2、法不正确的是( )A放电时，Li在电解质中由负极向正极迁移B放电时，负极的电极反应式为 LixC6xe=xLiC6C充电时，若转移 1 mol e，石墨(C6)电极将增重 7x gD充电时，阳极的电极反应式为 LiCoO2xe=Li1xCoO2xLi答案 C解析 电池放电时，阳离子由负极移向正极，A 项正确；由放电时的总反应看出，LixC6在负极发生失电子的氧化反应，B 项正确；充电反应是放电反应的逆反应，充电时阳极发生失电子的氧化反应：LiCoO2xe=Li1xCoO2xLi，D 项正确；充电时，阴极发生得电子的还原反应：C6xexLi=LixC6，当转移 1 mol 电子时，阴极(C6电极
3、)析出 1 mol Li，增重 7 g，C 项错误。3一种微生物燃料电池如图所示，下列关于该电池说法正确的是( )Aa 电极发生还原反应，作电池的正极Bb 电极反应式为 2NO310e12H=N26H2OCH由右室通过质子交换膜进入左室D标准状况下，电路中产生 6 mol CO2同时产生 22.4 L 的 N2答案 B2解析 A 项，在该燃料电池中通入燃料的电极为负极，故电极 a 为负极，电极 b 为正极，a电极发生氧化反应，错误；B 项，b 电极为正极，发生还原反应，反应式为2NO310e12H=N26H2O，正确；C 项，溶液中 H由负极移向正极，即由左室 通过质子交换膜进入右室，错误；D
4、 项，不能确定有机物中碳元素的化合价，则不能计算转移的电子数，也不能通过二氧化碳计算氮气的体积，错误。4(2014广东)某同学组装了如图所示的电化学装置，电极为 Al，其他电极均为 Cu，则( )A电流方向：电极电极B电极发生还原反应C电极逐渐溶解D电极的电极反应：Cu22e=Cu答案 A解析 根据原电池的构成原理，可知电极为负极，电极为正极，电极为阳极，电极为阴极。电子流向为电极电极，故电流方向为电极电极，A 项正确；电极为负极，发生氧化反应，B 项错误；电极为正极，Cu2在此被还原，C 项错误；电极为阳极，活性阳极 Cu 在此被氧化，D 项错误。5MgNaClO 电池是一种以 NaOH 溶
5、液为电解质溶液的燃料电池。下列叙述错误的是( )A负极反应式为 Mg2e2OH=Mg(OH)2B正极反应式为 ClO2eH2O=Cl2OHC电池工作时，Na由负极向正极迁移D当有 2.4 g Mg 完全溶解时，流经电解液的电子个数约为 1.2041023答案 D解析 Mg 作负极，电极反应式为 Mg2e2OH=Mg(OH)2，A 项正确；正极发生还原反应，正极反应式为 ClO2eH2O=Cl2OH，B 项正确；原电池中阳离子移向正极，Na由负极向正极迁移，C 项正确；电子无法在电解液中移动，电解液的导电靠的是离子的移动，D 项错误。6光电池是发展性能源。一种光化学电池的结构如图，当光照在表面涂
6、有氯化银的银片上时，AgCl(s)Ag(s)Cl(AgCl)Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化银=光表面，接着 Cl(AgCl)e=Cl(aq)，若将光源移除，电池会立即恢复至初始状态。下3列说法不正确的是( )A光照时，电流由 X 流向 YB光照时，Pt 电极发生的反应为 2Cl2e=Cl2C光照时，Cl向 Pt 电极移动D光照时，电池总反应为 AgCl(s)Cu(aq)Ag(s)Cu2(aq)Cl(aq)=光答案 B解析 本题考查了原电池原理，意在考查考生对原电池中正负极的判断、电极反应方程式的书写以及离子移动方向等知识的掌握情况。光照时，氯化银在 Ag 电极也得到电子生成Ag，故
7、 Ag 电极是正极，Pt 电极是负极，电流由 X 流向 Y，A 项说法正确；光照时，Pt 电极为负极，失去电子，发生反应：Cue=Cu2，B 项说法错误；光照时，Cl向负极(Pt电极)移动，C 项说法正确；光照时，电池总反应为 AgCl(s)Cu(aq)Ag(s)Cu2(aq)Cl(aq)，D 项说法正确。=光7 “天宫一号”飞行器白天靠太阳能帆板产生电流向镍氢电池充电，夜间镍氢电池向飞行器供电。镍氢电池的结构示意图如图所示。若电池总反应为 2Ni(OH)22NiOOHH2。则下列说法正确的是( )A放电时，NiOOH 发生氧化反应B充电时，a 电极的 pH 增大，K移向 b 电极C充电时，a
8、 电极的电极反应为 2H2O2e=H22OHD放电时，负极反应为 NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH答案 C解析 放电时，NiOOH 在正极上放电，发生还原反应，A 项错误；充电时，a 电极作阴极，电极反应式为 2H2O2e=H22OH，pH 增大，K移向 a 电极，B 项错误、C 项正确；4放电时，负极上 H2放电，D 项错误。8下图是将 SO2转化为重要的化工原料 H2SO4的原理示意图，下列说法不正确的是( )A该装置将化学能转化为电能B催化剂 b 表面 O2发生还原反应，其附近酸性增强C催化剂 a 表面的反应是：SO22H2O2e=SO424HD若得到的硫酸浓度仍为 49%，则理论
9、上参加反应的 SO2与加入的 H2O 的质量比为 815答案 B解析 催化剂 b 附近没有产生氢离子，所以溶液的酸性不会增强。9高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图1 是高铁电池的模拟实验装置：该电池放电时正极的电极反应式为_ _；若维持电流强度为 1 A，电池工作十分钟，理论消耗 Zn_ g(已知 F96 500 Cmol1)。盐桥中盛有饱和 KCl 溶液，此盐桥中氯离子向_(填“左”或“右”)移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向_(填“左”或“右”)移动。图 2 为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有_。(
10、2)NaBH4/H2O2燃料电池(DBFC)的结构如图：5电极 B 是燃料电池的_极；电极 B 的 MnO2层作用是_ _。电极 A 的电极反应为_。在电池反应中，当消耗 1 L 6 molL1 H2O2溶液时，理论上该用电器通过的电量为_(法拉第常数 F9.65104 Cmol1)。答案 (1)FeO424H2O3e=Fe(OH)35OH 0.2右 左 使用时间长、工作电压稳定(2)正 催化作用 BH48OH8e=BO26H2O 1.16106 C解析 (1)放电时高铁酸钾为正极，正极发生还原反应，电极反应式为FeO424H2O3e=Fe(OH)35OH；若维持电流强度为 1 A，电池工作十
11、分钟，转移电子的物质的量为 1106096 5000.006 217 6 mol。理论消耗 Zn 的质量 0.006 217 6 mol2650.2 g(已知 F96 500 Cmol1)。电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，所以盐桥中氯离子向右移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，即钾离子向左移动。图 2 为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有使用时间长、工作电压稳定。(2)在电极 B 上 H2O2转化为 OH，O 化合价降低，发生还原反应，则电极 B 为电池的正极，其中 MnO2层起催化作用。电极 A 为负极，发生氧化反应，BH4中 H 化合价升高，生成 H
12、2O，即可写出电极反应。当消耗 1 L 6 molL1 H2O2溶液时，转移 12 mol 电子，即该用电器通过的电量为 129.65104 C1.16106 C。10甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题：如下图所示，装置为甲烷燃料电池(电解质溶液为 KOH 溶液)，通过装置实现铁棒上镀铜。a 处应通入_(填“CH4”或“O2”)，b 处电极上发生的电极反应式是_；电镀结束后，装置中溶液的 pH_(填写“变大” “变小”或“不变” ，下同)，装置中 Cu2的物质的量浓度_；6电镀结束后，装置溶液中的阴离子除了 OH以外还含有_(忽略水解)；在此过程中若完全反应，装置中阴极质量变
13、化 12.8 g，则装置中理论上消耗甲烷_L(标准状况下)。答案 CH4 O22H2O4e=4OH 变小 不变 CO32 1.12解析 由于 Fe 棒上镀 Cu，则 Cu 棒发生氧化反应，作阳极，b 电极作正极，a 电极作负极，CH4在 a 处通入，O2在 b 处通入，由于 KOH 作电解质溶液，则 b 极反应式为O22H2O4e=4OH；电镀过程中电解质溶液不参与电极反应，各离子浓度均不变；CH4燃料电池中的化学方程式为 CH42O22KOH=K2CO33H2O，可得溶液中存在 CO32，再由电子守恒得 CH44Cu，则 12.8 g Cu 的物质的量为 0.2 mol，消耗 CH4为0.05 0.2 mol 4mol，在标准状况下的体积为 0.05 mol22.4 Lmol11.12 L。11(1)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示：HS在硫氧化菌作用下转化为 SO42的反应式是_。若维持该微生物电池中两种细菌的存在，则电池可以持续供电，原因是_
