版高考化学一轮复习分层限时跟踪练20Word文件下载.docx
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NiOOH＋H2O＋e－===Ni（OH）2＋OH－，NiOOH在正极放电，D错误。
【答案】 B
2．根据下图，下列判断中正确的是（ ）
A．烧杯a中的溶液pH降低
B．烧杯b中发生氧化反应
C．烧杯a中发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑
D．烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑
【解析】 Zn比Fe活泼，所以Zn作负极，发生氧化反应，电极反应式为：
Zn－2e－===Zn2＋；
Fe作正极，氧气在该电极上发生还原反应，电极反应式为：
2H2O＋O2＋4e－===4OH－，反应后溶液pH升高。
3.选用下列试剂和电极：
稀H2SO4、Fe2（SO4）3溶液、铁棒、铜棒、铂棒，组成如图所示的原电池装置（只有两个电极），观察到电流计G的指针均明显偏转，则其可能的组合共有（ ）
A．6种 B．5种
C．4种D．3种
【解析】 符合条件的原电池有：
铁棒＋铜棒或铂棒＋稀H2SO4,2种；
铁棒＋铜棒或铂棒＋Fe2（SO4）3溶液，2种；
铜棒＋铂棒＋Fe2（SO4）3溶液，1种。
综上共5种。
4．目前市面上有一种新型饭盒“即热饭盒”，其原理是在饭盒底部有两层，一层存放食盐水，另一层存放镁和铁的混合物，使用时打开隔离层，食物即可被快速加热。
下列对其工作原理分析不正确的是（ ）
A．打开隔层后，形成了由食盐水、镁和铁构成的原电池
B．金属镁发生了氧化反应
C．铁是该原电池的负极
D．反应中涉及化学能、电能和热能的转化
【解析】 食盐水、镁和铁处于同一容器中，且相互接触，达到了形成原电池的基本条件，故A正确；
在形成的原电池中，Mg比较活泼，是原电池的负极，发生氧化反应，故B正确、C错误；
原电池反应中化学能转化为电能，由于各微型原电池的短路现象，导致一部分电能转化为热能，故D正确。
【答案】 C
5．（2015·
全国卷Ⅰ）微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。
下列有关微生物电池的说法错误的是（ ）
A．正极反应中有CO2生成
B．微生物促进了反应中电子的转移
C．质子通过交换膜从负极区移向正极区
D．电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O
【解析】 图示所给出的是原电池装置。
A.有氧气反应的一极为正极，发生还原反应，因为有质子通过，故正极电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，C6H12O6在微生物的作用下发生氧化反应，电极反应式为C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2＋24H＋，负极上有CO2产生，故A不正确。
B.微生物电池是指在微生物作用下将化学能转化为电能的装置，所以微生物促进了反应中电子的转移，故B正确。
C.质子是阳离子，阳离子由负极区移向正极区，故C正确。
D.正极的电极反应式为6O2＋24e－＋24H＋===12H2O，负极的电极反应式为C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2＋24H＋，两式相加得电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O，故D正确。
【答案】 A
6.某化学小组构想将汽车尾气（NO、NO2）转化为重要的化工原料HNO3，其原理如图所示，其中A、B为多孔材料。
下列说法正确的是（ ）
A．电解质溶液中电流的方向由B到A，电子的流向与之相反
B．电极A表面反应之一为NO－3e－＋2H2O===NO＋4H＋
C．电极B附近的c（NO）增大
D．该电池工作时，每转移4mol电子，生成22.4LO2
【解析】 该电池工作原理（以NO为例）为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，NO发生了氧化反应，A极为负极，B极为正极。
电子只能通过外电路，其流向为从A到B，A项错误；
负极反应（以NO为例）为NO－3e－＋2H2O===NO＋4H＋，B项正确；
原电池中阴离子（NO）向负极附近移动，C项错误；
电池工作时，每转移4mol电子，消耗1molO2，在标准状况下O2的体积为22.4L，D项错误。
7．锂空气电池能够提供相当于普通锂离子电池10倍的能量，因此它是最有前途的电池技术之一。
如图是锂空气电池放电和充电时的工作示意图。
A．a极为原电池的正极
B．电池充电时，b极发生的反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．放电时，a极锂的化合价未发生变化
D．充电时，溶液中Li＋由b极向a极迁移
【解析】 根据题给装置图判断，a电极为原电池的负极，电极反应为Li－e－===Li＋，A、C项错误；
电池充电时，b极发生的反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，B项错误；
充电时，阳离子移向电解池的阴极，D项正确。
【答案】 D
8．（2016·
宝鸡质检）某准晶体X由一定比例的Al、Fe、Cu组成，取两小块该准晶体：
一块投入到盛KOH溶液的烧杯①中；
另一块投入到盛稀硫酸的烧杯②中，两烧杯中固体均被液体浸没。
下列分析合理的是（ ）
A．烧杯①中若构成微型电池，正极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
B．烧杯①中若铝、铜作电极构成微型电池，负极反应为Al－3e－＋3OH－===Al（OH）3
C．烧杯②中可能构成三种微型电池，且正极反应相同
D．烧杯②溶液最终呈蓝色
【解析】 烧杯①中若铝、铜作电极构成微型电池，则金属Al作负极，发生失电子反应，电极反应为Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O，B项错误；
烧杯①中若构成微型电池，则正极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，A项错误；
烧杯②中可构成Al Fe原电池、Al Cu原电池、Fe Cu原电池，三种原电池的正极反应均为2H＋＋2e－===H2↑，C项正确；
烧杯②中Cu不会溶解，溶液不会呈蓝色，D项错误。
9．（2014·
海南高考节选）锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。
该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4。
溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。
回答下列问题：
（1）外电路的电流方向是由________极流向________极。
（填字母）
（2）电池正极反应式为________________。
（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？
________________
（填“是”或“否”），原因是________________________。
【解析】
（1）外电路的电流方向是由正极b流向负极a。
（2）在电池正极b上发生的电极反应为MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2。
（3）由于负极材料Li是活泼的金属，能够与水发生反应，所以不可用水代替电池中的混合有机溶剂。
【答案】
（1）b a
（2）MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2 （3）否 电极Li是活泼金属，能与水反应
10．
（1）铁是用途最广的金属材料之一，但生铁易生锈。
请讨论电化学实验中有关铁的性质。
盐桥中装有含琼脂的KCl饱和溶液
①某原电池装置如图所示，上图右侧烧杯中的电极反应式为___________，
左侧烧杯中的c（Cl－）________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
②已知下图甲、乙两池的总反应式均为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，且在同侧电极（指均在“左电极”或“右电极”）产生H2。
请在两池上标出电极材料（填“Fe”或“C”）。
（2）碱性锌锰干电池的剖面图如图所示，已知电池放电后的产物是Zn（OH）2和MnOOH，则其总反应式为____________________，
正极反应式为____________________。
电池中的锌粉能和KOH发生反应，该反应类似于铝粉与KOH的反应，其化学方程式是_________________，
因此电池长时间不用会发生体积的膨胀和漏液。
【解析】
（1）①原电池反应中Fe作负极，石墨棒作正极，右侧烧杯中电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。
由于平衡电荷的需要，盐桥中的Cl－向负极迁移，故NaCl溶液中c（Cl－）增大。
②装置乙是电解装置，阴极（右侧）产生H2，同时根据电池的总反应式可知Fe只能作阳极（左侧）。
由已知条件知，在装置甲中，Fe作原电池的负极，在左侧；
C作原电池的正极，在右侧。
（2）根据图示可知碱性锌锰干电池两极材料分别是Zn和MnO2，放电后的产物为Zn（OH）2和MnOOH，因此易得总反应式和正极反应式。
【答案】
（1）①2H＋＋2e－===H2↑ 增大
②甲池中：
左—Fe，右—C，乙池中：
左—Fe，右—C
（2）Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn（OH）2＋2MnOOH
MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－
Zn＋2KOH===K2ZnO2＋H2↑
11．
（1）（2016·
广东湛江测试）科学家制造出一种使用固体电解质的高效燃料电池。
一个电极通入空气，另一个电极通入燃料气。
其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导O2－（其中氧化反应发生完全）。
以丙烷（C3H8）为燃料。
①电池的负极反应式为________；
②放电时固体电解质里的O2－向________（填“正”或“负”）极移动。
（2）（2016·
浙江绍兴模拟）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理见图。
该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，其电极反应式为_____；
若生成1molY，则需要消耗标准状况下氧气的体积为________L。
（3）（2016·
河南焦作模拟）以甲醇为原料，使用酸性电解质构成燃料电池，该燃料电池的负极反应式为_______________；
若以甲烷代替该燃料电池中的甲醇，向外界提供相等电量，则每代替3.2g甲醇，所需标准状况下的甲烷的体积为________L。
（4）（2013·
新课标全国卷Ⅰ节选）二甲醚（CH3OCH3）直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池（5.93kW·
h·
kg－1）。
若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为___________，
一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生________个电子的电量。
【解析】
（1）C3H8中碳的化合价为－，升高到＋4,1个C3H8失去（＋4）×
3＝20个电子，第一步C3H8→3CO2，第二步C3H8－20e－→3CO2，第三步用O2－配平电荷C3H8＋10O2－－20e－→3CO2，第四步依据H守恒配平方程式C3H8＋10O2－－20e－===3CO2＋4H2O，第五步，用O检验已配平。
（2）氧气一定为正极，所以石墨Ⅰ电极为负极，NO2失电子只能生成N2O5，由负极反应式可知生成1molN2O5转移1mol电子，消耗molO2。
（3）CH3OH中碳的化合价为－2价，依据得失电子、电荷守恒、H元素守恒进行配平；
1molCH3OH、1molCH4分别失去6mol、8mol电子，n（CH3OH）＝＝0.1mol，失去0.6mol电子，n（CH4）＝mol。
（4）二甲醚直接燃料电池的总反应为CH3OCH3＋3O2===2CO2＋3H2O，负极反应式的书写步
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