1、专练31原电池原理及应用一12020天津，11熔融钠硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为2NaxSNa2Sx(x53，难溶于熔融硫)。下列说法错误的是()ANa2S4的电子式为B放电时正极反应为xS2Na2e=Na2SxCNa和Na2Sx分别为电池的负极和正极D该电池是以NaAl2O3为隔膜的二次电池2将金属a放入b(NO3)2溶液中发生如下反应：ab2=a2b，则下列说法正确的是()A常温下，a或b可以与水发生反应Ba与b用导线连接插入稀H2SO4中，则形成原电池且b极上有H2放出Ca与b用导线连接插入b(NO3)2溶液中一定构成原电池D用惰性电极电解a(NO3)2与
2、b(NO3)2的混合液，在阳极先析出b32020试题调研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电极的质量减少2.7 g时，电极的质量减少9.6 gCc烧杯溶液的pH减小D电极的电极反应式为Cu22e=Cu4观察下列几个装置示意图，则有关叙述正确的是()A装置甲中阳极上析出红色固体B装置乙中铜片应与电源负极相连C装置丙中外电路电流方向：b极a极D装置丁中阴极反应式为2Cl2e=Cl25上海人张霞昌在芬兰发明了“纸电池”，这种一面镀锌、一面镀二氧化锰的超薄电池在使用印刷与压层技术后，变成一张可任意裁剪大小的“电纸”，纸内的离子“流过”水和氧化锌
3、组成的电解质溶液，电池总反应式为：Zn2MnO2H2O=ZnO2MnOOH。下列说法正确的是()A该电池的正极材料为锌B该电池反应中二氧化锰发生了氧化反应C电池的正极反应式为MnO2H2Oe=MnOOHOHD当有0.1 mol锌溶解时，流经电解质溶液的电子数为1.20410236素材创新手持技术的氧电化学传感器可用于测定O2含量，如图为某种氧电化学传感器的原理示意图。已知在测定O2含量过程中，电解质溶液的质量保持不变。一定时间内，通过传感器的待测气体为a L(标准状况)，某电极质量增加了b g。下列说法正确的是()APt电极为负极B反应过程中转移OH的物质的量为0.125b molCPb电极上
4、发生的电极反应为Pb2e2OH=Pb(OH)2D待测气体中氧气的体积分数为7某化学课外活动小组拟用铅蓄电池进行电絮凝净水的实验探究，设计的实验装置如图所示，下列叙述正确的是()AY的电极反应：Pb2e=Pb2B铅蓄电池工作时SO向Y极移动C电解池的反应仅有2Al6H2O2Al(OH)33H2D每消耗 103.5 g Pb，理论上电解池阴极上有0.5 mol H2生成8某同学按下图所示的装置进行实验。A、B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水，当K闭合时，Y极上产生黄绿色气体。下列分析正确的是()A溶液中c(A2)减小BB极的电极反应：B2e=B2CY电极上有Cl2产生，发生还原反应D反应初期，
5、X电极周围出现白色胶状沉淀9情境创新常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池如图1所示，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示。反应过程中有红棕色气体产生。下列说法错误的是()At1 s前，Al片的电极反应为：2Al3H2O6e=Al2O36HBt1 s时，因Al在浓硝酸中钝化，氧化膜阻碍了Al继续反应Ct1 s之后，负极Cu失电子，电流方向发生改变Dt1 s之后，左边烧杯中发生反应的离子方程式为：2NO22OH=NONOH2O10电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，即保持污水的PH在5.06.0之间，通过电解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)
6、3胶体具有吸附作用，可吸附水中的污物而使其沉淀下来，起到净水的作用，其原理如图所示。下列说法正确的是()A石墨电极上发生氧化反应B根据图示，物质A为CO2C为增强污水的导电能力，可向污水中加入适量乙醇D甲烷燃料电池中CO向空气一极移动11如图是利用一种微生物将废水中的有机物(如淀粉)和废气NO的化学能直接转化为电能，下列说法中一定正确的是()A质子透过阳离子交换膜由右向左移动B与X相连接是用电器标有“”的接线柱CM电极反应式：(C6H10O5)n7nH2O24ne=6nCO224nHD当M电极微生物将废水中16.2 g淀粉转化掉时，N电极产生134.4 L N2(标况下)12某兴趣小组的同学用
7、如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题： (1)甲池为_(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入CH3OH一极的电极反应式为_。 (2)乙池中A(石墨)电极的名称为_(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，总反应式为_。 (3)当乙池中B极质量增加5.40 g时，甲池中理论上消耗O2的体积为_mL(标准状况)，丙池中_极析出_g铜。 (4)若丙池中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电键闭合一段时间后，甲池中溶液的pH将_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；丙池中溶液的pH将_，若要将丙池中溶液复原，需加入_。 13202
8、0云南玉溪通海二中高三月考为探究原电池和电解池的工作原理，某研究性小组分别用如图所示装置进行实验。(1)甲装置中，a电极的反应式为_。(2)乙装置中，阴极区产物为_。(3)丙装置是一种家用环保型消毒液发生器。外接电源a为_(填“正”或“负”)极，该装置内发生反应的化学方程式为_。(4)若甲装置作为乙装置的电源，一段时间后，甲中消耗气体与乙中产生气体的物质的量之比为_(不考虑气体的溶解)。14某小组同学利用如图1所示装置对电解氯化铜实验进行了研究。装置现象电解一段时间后，阳极石墨表面产生气体，阴极石墨上附着红色物质，烧杯壁变热，溶液由蓝色变为绿色(1)甲认为电解过程中阳极产生的_是溶液变绿的原因
9、，写出产生该物质的电极反应式：_。 (2)乙查阅资料，CuCl2溶液中存在平衡Cu24ClCuCl42(黄色)H0。据此乙认为：电解过程中，CuCl42(黄色)浓度增大，与CuCl2蓝色溶液混合呈绿色。乙依据平衡移动原理推测在电解过程中CuCl42浓度增大的原因是_。 (3)丙改用图2装置，在相同条件下电解CuCl2溶液，对溶液变色现象继续探究。装置现象电解相同时间后，阳极石墨表面产生气泡，溶液仍为蓝色；阴极石墨上附着红色物质，溶液由蓝色变为绿色；U形管变热，冷却后阴极附近溶液仍为绿色丙通过对现象分析证实了甲和乙的观点均不是溶液变绿的主要原因。丙否定甲的依据是_，否定乙的依据是_。 (4)丙通
10、过查阅资料：.电解CuCl2溶液时可能产生CuCl2，CuCl2掺杂Cu2后呈黄色；.稀释含CuCl2的溶液生成CuCl白色沉淀，据此丙认为：电解过程中，产生CuCl2掺杂Cu2后呈黄色，与CuCl2蓝色溶液混合呈绿色。继续进行如下实验：a取电解后绿色溶液2 mL，加20 mL水稀释，静置5分钟后溶液中产生白色沉淀。b另取少量氯化铜晶体和铜粉，向其中加2 mL浓盐酸，加热获得含CuCl2的黄色溶液。c冷却后向上述溶液d取c中2 mL溶液，加20 mL水稀释，静置5分钟后溶液中产生白色沉淀。a的目的是_。 写出b中生成CuCl2的离子方程式：_。 补充c中必要的操作及现象：_。 丙据此得出结论：
11、电解时阴极附近生成CuCl2是溶液变绿的原因。1CA项，Na2S4中有类似Na2O2中O原子间形成的非极性键，正确；B项，由电池的总反应方程式可知，x个S原子得到2个电子，故放电时正极反应为xS2Na2e=Na2Sx(因Na2Sx难溶于熔融硫，故不拆)，正确；C项，由电池的总反应方程式可知，放电时，钠失去电子是负极反应物，硫得到电子是正极反应物，故Na和S分别作电池的负极和正极，错误；D项，由题图可知NaAl2O3是隔膜，且电池可以充电，属于二次电池，正确。2CA、金属Fe放入盐Cu(NO3)2的溶液中，发生铁置换铜的反应：ab2=a2b，但是金属铁和金属铜和水都不反应，故A错误；B、a与b用
12、导线连接插入H2SO4中，不一定能发生自发的氧化还原反应，故B错误；C、a与b用导线连接插入b(NO3)2中，符合构成原电池的条件，故C正确；D、用惰性电极电解a(NO3)2与b(NO3)2的混合液，在阴极先析出b，故D错误。3A根据图示可知电极为负极，电极为正极，电极为阳极，电极为阴极。电流方向与电子流动方向相反，所以电流方向：电极电极，A正确；电极的电极反应式为Cu22e=Cu，所以电极的质量减少2.7 g时，电极的质量增重9.6 g，B错误；c烧杯相当于电镀装置，溶液的pH不变，C错误；电极的电极反应式为Cu2e=Cu2，D错误。4C甲图中阳极上生成Cl2，A项错误；乙图中铜片应作阳极，
13、与电源正极相连，B项错误；丁图中阴极反应式应为2H2e=H2，D项错误。5C锌为活泼金属，失去电子作负极，A项错误；二氧化锰得到电子，发生还原反应，B项错误；因电池的负极反应式为：Zn2OH2e=ZnOH2O，用总反应式减去负极反应式得出正极反应式为：MnO2H2Oe=MnOOHOH，C项正确；电子只能经外电路流动，而不能在电解质溶液中流动，电解质溶液中应为阴、阳离子的定向移动，D项错误。6B7.D8.D9.D10B左装置为电解池，右装置为原电池。原电池工作时，通入甲烷一极为负极，发生反应：CH44CO8e=5CO22H2O，通入空气一极为正极，发生反应：O22CO24e=2CO。电解池工作时
14、，Fe为阳极，发生氧化反应：Fe2e=Fe2，石墨为阴极，发生还原反应：2H2e=H2， A项错误；由电极反应式知物质A为CO2，B项正确；乙醇为非电解质，加入以后不能增强导电性，C项错误；CO在通入甲烷一极发生反应，在通入空气一极生成CO，所以燃料电池中CO向甲烷一极移动，故D项错误。11C根据题给信息知，该装置是将化学能转化为电能的原电池，由图可知，M是负极，N是正极，电解质溶液为酸性溶液，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，M是负极，N是正极，质子透过离子交换膜由左M极移向右N极，故A错误；电子从M极(负极)流出，与X相连接处是电子流入端，则与X相连接是用电器标有“”的接
15、线柱，故B错误；若有机废水中含有葡萄糖，葡萄糖属于燃料，在负极M上失电子发生氧化反应，电极反应式为：(C6H10O5)n7nH2O24ne=6nCO224nH，故C正确；每转化掉16.2 g淀粉时，转移电子数为2.4 mol，N电极产生0.6 mol氮气，在标准状况下的体积为13.44 L，故D错误。12(1)原电池CH3OH6e8OH=CO6H2O(2)阳极4AgNO32H2O4AgO24HNO3(3)280D1.6(4)减小增大HCl13(1)H22e2OH=2H2O(2) 氢氧化钠和氢气(3)负2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，Cl22NaOH=NaClNaClOH2O(4)3：4
16、解析：(1)甲装置是氢氧燃料电池，a电极通入的是氢气，a电极是负极，电极反应式为H22e2OH=2H2O；(2)乙装置是电解饱和食盐水，阴极是溶液中的氢离子放电产生氢气，同时使水的电离平衡正向移动，从而产生氢氧根离子，钠离子向阴极移动，所以阴极区产物为NaOH和H2；(3)丙装置是一种家用环保型消毒液发生器，电解饱和食盐水生成氢氧化钠和氯气、氢气，氯气和氢氧化钠反应生成具有消毒作用的次氯酸钠，为使氯气与氢氧化钠充分反应，下端电极生成氯气，所以电源a为负极，该装置内发生反应的化学方程式为2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，Cl22NaOH=NaClNaClOH2O；(4)若甲装置作为乙装置的电源，因此满足电子转移守恒。每消耗2 mol氢气同时消耗1 mol氧气，转移4 mol电子。而在乙装置中可以产生2 mol氢气和2 mol氯气，所以一段时间后，甲中消耗气体与乙中产生气体的物质的量之比为3：4。14(1)Cl22Cl2e=Cl2(2)电解过程放热导致温度升高，使平衡Cu24ClCuCl42正向移动(3)阳极附近溶液仍为蓝色U形管冷却后阴极附近溶液仍为绿色(4)证明在上述实验条件下，电解后的绿色溶液中存在CuCl2Cu24ClCu=2CuCl2加入CuCl2蓝色溶液，直至溶液颜色与电解后绿色溶液基本相同
