2019最新高中化学第四章电化学基础4-2化学电源b测试新人教版选修4(1) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/12 14:26:09星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

判断能力。通入汽车尾气的一极为电池的负极,A项错误;电池工作时,阳离子向正极移动,B项错误;未指明氧气所处的状态,无法计算其物质的量,故电路中转移电子的物质的量也无法计算,C项错误;D项正确。

答案:D

8.TiO2在光照射下可使水分解:2H2O2H2↑+O2↑,该过程类似植物的光合作用。下图是光照射下TiO2分解水的装置示意图。下列叙述正确的是( )

A.该装置可以将光能转化为电能,同时也能将其转化为化学能 B.TiO2电极上发生的反应为2H++2e-===H2↑ C.该装置工作时,电流由TiO2电极经R流向铂电极 D.该装置工作时,TiO2电极附近溶液的pH变大

解析:该装置光分解水是将光能转化为化学能,发生氧化还原反应生成氢气和氧气,电子的转移经过R,又将化学能转化为电能;铂电极上生成氢气的反应为2H++2e-===H2↑;TiO2电极上生成氧气的反应为4OH--4e-===2H2O+O2↑,所以TiO2电极附近溶液的pH减小;电子由TiO2电极经R流向铂电极,电流流动方向相反。

答案:A

9.飞船上使用的氢氧燃料电池的两个电极均由多孔性碳制成。通入的气体由空隙中逸出,并在电极表面放电,总反应式为2H2+O2===2H2O。

(1)以KOH溶液为电解质构成燃料电池,则负极通入____________,电极反应式为____________,正极通入

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____________,电极反应式为____________。

(2)如把KOH溶液改为稀H2SO4作电解质,则电极反应式负极为____________,正极为____________。

(3)如把KOH溶液改为熔融氧化物(ZrO2和Y2O3)作电解质则电极反应式负极为____________,正极为____________。

解析:根据原电池的反应原理,氢氧燃料电池总反应式为2H2+O2===2H2O,因原电池负极被氧化,正极被还原,即H2被氧化,通入H2的电极为负极;O2被还原,即通入O2的电极为正极。

答案:(1)H2 2H2+4OH--4e-===4H2O O2 O2+2H2O+4e-===4OH-

(2)2H2-4e-===4H+ O2+4H++4e-===2H2O (3)2H2-4e-+2O2-===2H2O O2+4e-===2O2-

10.请仔细观察下列四种装置的构造示意图,完成下列问题。

图1 锌锰电池 图2 碱性锌锰电池 图3 铅—硫酸蓄电池 图4 锌银纽扣电池

(1)碱性锌锰电池的总反应式:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2,则负极的电极反应式:

______________________________________________。

(2)碱性锌锰电池比普通锌锰电池(干电池)性能好,放电电流大。试从影响反应速率的因素分析其原因是______________________。

(3)铅—硫酸蓄电池放电过程中,H2SO4浓度________(填“变

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大”“变小”或“不变”),充电时阴极的电极反应式为____________________。

(4)锌银纽扣电池在工作过程中________(填物质名称)被还原。 解析:本题考查了电化学知识,意在考查考生对电化学知识的掌握情况。(1)原电池的负极发生氧化反应,根据元素化合价变化知锌失电子,负极的电极反应式为Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2。(2)碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳,增大了反应物的接触面积,加快了反应速率,故放电电流大。(3)铅蓄电池在放电过程中消耗硫酸,所以硫酸浓度变小,充电时阴极PbSO4得电子生成Pb,发生反应PbSO4+2e-===Pb+SO。(4)锌银纽扣电池中锌作负极,氧化银作正极,正极发生还原反应,即氧化银被还原。

答案:(1)Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2

(2)碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳,增大了反应物的接触面积,加快了反应速率,故放电电流大(合理答案均可)

(3)变小 PbSO4+2e-===Pb+SO42- (4)氧化银

11.原电池原理广泛应用于科技、生产和生活中,请回答下列问题:

(1)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,产物无污染,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。肼—空气燃料电池放电时,正极的电极反应式是__________________________;负极的电极反应式是______________________。

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(2)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl—NH4Cl为电解质溶液制造新型燃料电池。试写出该电池的正极反应式________________________________。

(3)请运用原电池原理设计实验,验证Cu2+、Fe3+氧化性的强弱。请画出实验装置图并写出电极反应式。

______________________________________________________。 解析:(1)氧气在正极上发生还原反应生成氢氧根离子,肼在负极上被氧化转化为无污染的氮气和H2O。

(2)相当于氮气和氢气先合成氨,然后结合盐酸生成氯化氨。 (3)三价铁离子能够氧化铜生成铜离子,从而设计成原电池证明该结论。

答案:(1)O2+2H2O+4e-===4OH- N2H4+4OH--4e-===N2↑+4H2O (2)N2+8H++6e-===2NH4+ (3)

正极反应:2Fe3++2e-===2Fe2+ 负极反应:Cu-2e-===Cu2+

12.某化学兴趣小组为了探索Al电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:

编号 1 2 3 电极材料 Mg Al Al Cu Mg Al 电解质溶液 稀盐酸 稀盐酸 NaOH溶液 电流计指针偏转方向 偏向Al 偏向Cu 偏向Mg 根据上表中的实验现象完成下列问题:

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