专题22原电池--2025年高三化学一轮复习【专题专练】(含解析)

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名称 专题22原电池--2025年高三化学一轮复习【专题专练】(含解析)
格式 docx
文件大小 2.5MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-06-27 08:36:02

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专题22原电池--2025年高三化学一轮复习【专题专练】(含解析)
1.下列化学用语与所给事实不相符的是
A.氢氧燃料电池(碱性电解质)负极反应式:
B.Cl2通入NaOH溶液中制漂白液:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
C.燃煤时加入CaCO3吸收SO2:2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2
D.SO2水溶液吸收吹出的溴蒸气:Br2+SO2+2H2O=2Br-++4H+
2.电致变色材料在飞机的舷窗和智能太阳镜等方面具有广泛应用。一种新一代集电致变色功能和储能功能于一体的电子器件的工作原理如图所示,放电时该器件的透光率逐渐增强。下列说法正确的是
A.放电时,移向b极
B.充电时,b极接外电源的正极
C.充电时,b极的电极反应:
D.放电时,电路中转移电子时,a极质量减少7g
3.衣食住行皆化学。下列说法不正确的是
A.衣服原料中的聚酯纤维属于有机高分子 B.盐卤能使豆浆中的蛋白质聚沉
C.建筑用的水泥属于无机非金属材料 D.电动汽车中的锂离子电池属于一次电池
4.人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期,现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是
A.木材与煤均含有碳元素 B.石油裂化可生产汽油
C.燃料电池将热能转化为电能 D.太阳能光解水可制氢
5.薄膜锂离子电池是目前研究最广泛的全固态薄膜锂离子电池.下图为其工作示意图,薄膜只允许计通过,电池反应为。下列有关说法正确的是
A.导电介质c为含的盐溶液
B.放电时,当电路通过电子时,b极薄膜质量增加
C.充电时,阳极发生反应为
D.薄膜在充放电过程中参与了电极反应,质量发生变化
6.铁—铬液流电池是近年新投产、较好利用储(放)能技术的新型电池。该电池总反应为。下列有关说法错误的是
A.放电时正极电解质溶液酸性增强
B.储能时原正极上的电极反应为
C.负极区电解质溶液中存在与的相互转化
D.在相同条件下,离子的氧化性:
7.吉林大学杜菲教授等人通过正极结构优化与单离子选择性隔膜的开发,构筑了高比能水系Zn-S解耦电池,如图所示。下列叙述正确的是
A.充电时,发生还原反应
B.放电时,电极1的电势高于电极2
C.充电时,电极2净减64g时转移1 mol电子
D.放电时,电极1的电极反应式为
8.全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能系统,工作原理如图。当完成储能时,右端储液罐溶液为紫色。下列说法错误的是
离子种类
颜色 黄色 蓝色 绿色 紫色
A.放电时,正极颜色由黄色→蓝色
B.放电时,由电极A→电极B
C.充电时,总反应为
D.充电时,阳极反应为
9.化学与生活息息相关,下列对应关系错误的是
物质 性质 用途
A 次氯酸钠 氧化性 衣物漂白
B 氢气 可燃性 制作燃料电池
C 聚乳酸 生物可降解性 制作一次性餐具
D 活性炭 吸附性 分解室内甲醛
A.A B.B C.C D.D
10.一种新型水介质电池,为解决环境和能源问题提供了一种新途径,其工作示意图如下,下列说法不正确的是
A.放电时,金属锌为负极
B.放电时,被转化为储氢物质
C.充电时,电池总反应为:
D.充电时,双极隔膜产生的向右室移动
11.科研团队研发出一种可快充、成本低、更安全的动力电池(如下图),这种电池正极是硫属元素,比如硫碳复合物,负极是铝,电解质由NaCl-KCl-组成,该熔融盐电解质中含有链状如、等。下列说法正确的是
A.电解质中加入NaCl和KCl主要作用是提高熔融态中和的导电能力
B.中同时连接2个Al原子的Cl原子有(n-1)个
C.放电时,负极发生的反应可能为
D.充电时,Al电极接外电源负极,发生氧化反应
12.下列离子方程式书写正确的是
A.铅酸蓄电池放电时的负极反应:
B.药物碘化钾片和加碘盐不可同时服用:
C.向溶液中加入足量NaOH溶液:
D.向食盐的氨水溶液中通入足量气体后生成沉淀:
13.我国科研团队研发了一种新型可充放电的生物质电池,其工作原理如图所示,下列说法不正确的是
A.充电时,a为电源的负极
B.放电时,M极附近电解质溶液pH不变
C.放电时,若外电路转移1mol电子,理论上N极增重1g
D.充电时,M电极反应为+2e—+2H2O=+2OH—
14.某研究所构建了Zn-CO2新型二次电池,为减少CO2的排放和实现能源的开发利用提供了新的研究方向,该电池以Zn和多孔Pd纳米片为两极材料,以KOH和NaCl溶液为电解液,工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.b极电势高于a极
B.当双极膜中离解1 mol H2O时,外电路转移2 mol电子
C.放电时,总反应为:Zn + CO2 + 2OH + 2H2O= + HCOOH
D.充电时,双极膜中OH 移向b极,H+移向a极
15.氧、硫及其化合物应用广泛。可用作燃料电池的氧化剂。单质硫有多种同素异形体,其中在液态中被氧化成,反应方程式为。氧能形成、、、、等重要氧化物。是一种重要的工业原料,可通过煅烧黄铁矿或加热无水硫酸钙、焦炭及二氧化硅的混合物()等方法来制取。在催化作用下与反应生成。下列关于化学反应的表示或说法正确的是
A.碱性氢氧燃料电池的正极反应:
B.与反应:
C.与反应中,n(氧化剂):n(还原剂)=3:1
D.温度越高,越大,硫酸钙制取的反应正向进行程度越大
16.水系双离子电池原理如图所示,下列有关叙述正确的是
A.放电时,电极a作电源的正极,Cu3(PO4)2发生氧化反应最终变为Cu
B.充电时,水系电池中,a电极附近溶液的pH增大
C.充电时,b电极上的电极反应式为
D.当0.5mol Cu3(PO4)2完全放电时,则b电极质量减轻69g
17.水系光电化学(PEC)电池利用光子打破稳定的化学键,是人工光合作用的重要途径。以光电极作阳极,可提高电池效率和“光子经济性”,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.电子流向:负极→阴极→阳极→正极
B.光电极与铅蓄电池的Pb电极相连
C.阳极区总反应式为
D.生成11.2L(标准状况下)的同时消耗108g苯甲醇
18.下图是一种以丙酮和异丙醇为氧化/还原电对的热电化学电池的工作原理。下列说法错误的是
A.热电化学电池能将热能转化为电能
B.热端电极电势低于冷端电极电势
C.负极的电极反应:
D.温差使丙酮蒸发和冷凝,引起了丙酮的浓度差,可持续放电
19.近年来,我国新能源产业得到了蓬勃发展,下列说法错误的是
A.理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点
B.氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点
C.锂离子电池放电时锂离子从负极脱嵌,充电时锂离子从正极脱嵌
D.太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置
20.南开大学陈军团队成功研发出一种以两性羟基乙酸铝为电解质的二次电池。两性羟基乙酸铝具有和双极电离能力,该电池充电时的原理如下图所示,下列说法错误的是
A.放电时,N极发生还原反应
B.放电时,负极的电极方程式为:
C.充电时,电极M连接电源负极
D.充电时,当两性羟基乙酸铝电离出时,阳极板质量增加2g
21.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1mol最多消耗的个数为
B.25℃,101kPa下,44.8LCO和的混合气体的分子数等于
C.80gNaOH溶解在1L水中,所得溶液中溶质的物质的量浓度是2mol/L
D.铅酸蓄电池的正极质量增加3.2g时,电路中通过的电子数目为
22.有机溶剂-水自分层电池,借助液-液界面屏障,可以实现电池在无隔膜下平稳运行。中国科学院大连化学物理研究所提出了一种锌、溴自分层电池,该电池采用的水溶液作为负极电解液,而正极电解液为含的有机溶液。其装置如图所示,下列说法错误的是
A.放电时,电子从负极流出进入正极,再经电解液回到负极
B.放电时,溶于中的被还原为,重新回到水溶液中
C.充电时,阴极电极反应式为
D.该电池可有效防止的交叉混合,因此无需隔膜
23.一种碳酸铅电池示意图如图所示,电池总反应为:3PbO2+3Pb+4H2O+42Pb3C2O7+8OH—,其中Pb3C2O7可表示为PbO·2PbCO3,下列说法正确的是
A.充电时,阳极上有Pb3C2O7产生
B.放电时,导线中电子迁移方向为PbO2→Pb
C.充电时,理论上转移0.1mol电子,阴极的质量增加20.7g
D.放电时,正极反应为3PbO2+2+5H2O+6e—=Pb3C2O7+10OH—
24.下列有关方程式错误的是
A.利用水解制备:
B.铅蓄电池放电时正极反应:
C.溶液滴入溶液中:
D.用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的:
25.某沉积物-微生物燃料电池可以把含硫废渣(硫元素的主要存在形式为)回收处理并利用,工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.电子的移动方向:碳棒用电器碳棒
B.碳棒上生成的电极反应式:
C.每生成,理论上消耗(标准状况下)
D.工作一段时间后溶液酸性增强,氧硫化菌失去活性,电池效率降低
26.新型绿色电池中使用了最新研发的RhSANs(单原子纳米酶)作为电极活性物质的催化剂,使葡萄糖和氧气之间的反应顺利地构成了原电池,其工作原理如图所示。下列关于葡萄糖/燃料电池的说法错误的是
A.电极为燃料电池的负极,发生氧化反应
B.电极放电后,附近溶液的增大
C.电极的电极反应为
D.该燃料电池消耗标准状况下时,理论上可转化葡萄糖
27.钠离子电池具有充电速度快和低温环境性能优越的特点,其电极材料的导电聚合物中掺杂磺酸基可增强其电化学活性,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.连接时,透过隔膜进入电极室
B.连接时,电源极的电势比极低
C.连接时,每转移,两电极质量变化相差
D.连接时,的电极反应为:
28.下列方程式书写错误是
A.实验室制氯气:
B.碱性锌锰电池正极反应:
C.硫酸四氨合铜溶液加入乙醇:
D.由1,6-己二胺和己二酸制备尼龙66:
29.铝-石墨双离子电池采用廉价且易得的石墨替代传统锂电池中的正极材料,全面提升了电池的能量密度。图甲和图乙表示该电池的充电或者放电时工作原理。X、Y表示可能为用电器或电源。已知充电时正极发生阴离子插层反应生成,下列有关分析正确的是
A.图甲表示电池充电过程,电极a与电源的正极相连
B.图甲中电极b电极反应式为:
C.图乙中电极c电势高于电极d
D.图乙中当电路转移电子数为2mol时,理论上电极c质量减少14g
30.我国科学家通过铂负载的氢氧化镍催化剂,实现了将充电过程中产生的副产物氧气在放电过程中重新利用,工作原理如下图所示。下列说法错误的是
A.放电时,移向Zn电极
B.放电时,氢氧化镍所在电极为正极
C.充电时,Zn电极的电极反应式为
D.充电时,电路中每通过1mol电子,阳极会产生1molNiOOH
参考答案:
1.A
【详解】
A.氢氧燃料电池(碱性电解质)中通燃料H2的一极为负极,则负极反应式为:H2+2OH--2e-=2H2O,A错误;
B.Cl2通入NaOH溶液中制漂白液的反应方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,故离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,B正确;
C.燃煤时加入CaCO3吸收SO2,即将SO2转化为CaSO4给固定下来,反应方程式为:2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2,C正确;
D.SO2水溶液吸收吹出的溴蒸气,反应方程式为:SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr,故离子方程式为:Br2+SO2+2H2O=2Br-++4H+,D正确;
故选A。
2.C
【分析】该电池放电时器件的透光率逐渐增强,说明a电极由FePO4转化为透明的LiFePO4,铁的化合价降低发生还原反应,则a电极为正极、b电极为负极。
【详解】A.放电时,阳离子移向正极,向a极移动,A错误;
B.充电时,正极接电源正极,负极接电源负极,b为负极接外加电源负极,B错误;
C.充电时,正b为负极接外加电源负极,此时b为阴极,得到电子发生还原反应生成,反应为,C正确;
D.放电时,a电极为正极,FePO4得到电子发生还原生成LiFePO4,此时a极质量增大,D错误;
故选C。
3.D
【详解】A.聚酯纤维是通过缩聚反应生成的,属于有机高分子,A正确;
B.豆浆为胶体,盐卤能使豆浆中的蛋白质聚沉,B正确;
C.水泥属于传统无机硅酸盐材料,C正确;
D.电动汽车中的锂离子电池可以充电,可以放电,属于二次电池,D错误;
故选D。
4.C
【详解】A.木材的主要成分为纤维素,纤维素中含碳、氢、氧三种元素,煤是古代植物埋藏在地下经历了复杂的变化逐渐形成的固体,是有机物和无机物组成的复杂混合物,主要含碳元素,A正确;
B.石油裂化是将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程,汽油的相对分子质量较小,可以通过石油裂化的方式得到,B正确;
C.燃料电池是将燃料的化学能变成电能的装置,不是将热能转化为电能,C错误;
D.在催化剂作用下,利用太阳能光解水可以生成氢气和氧气,D正确;
故答案选C。
5.B
【分析】由题干信息中电池总反应可表示为可知,电极a为非晶硅薄膜,充电时得电子成为Li嵌入该薄膜材料中,则电极a为阴极,电极反应式为,电极b为阳极,电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+,放电时电极a为负极,电极反应为LixSi-xe-=Si+xLi+,电极b为正极,电极反应式为Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2;
【详解】A.锂为活泼金属,会和溶液中水反应,故不能为含的盐溶液,A错误;
B.放电时,电极b为正极,电极反应式为Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2,当电路通过电子时,b极薄膜质量增加0.3mol×7g/mol=,B正确;
C.充电时,电极b为阳极,电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+,C错误;
D.LiPON薄膜在充放电过程中仅仅起到盐桥的作用,并未参与电极反应,故其质量不发生变化,D错误;
故选B。
6.D
【详解】A.放电时发生原电池反应,电解质溶液中的阳离子向正极移动,即向正极移动,正极电解质溶液酸性增强,A项正确;
B.储能时发生电解池反应,即充电反应,原正极发生失电子的氧化反应,即,B项正确;
C.由放电反应可知,在负极发生失电子的氧化反应生成,C项正确;
D.因为原电池(放电)反应是自发的氧化还原反应,所以氧化性:,D项错误;
故选D。
7.D
【分析】由图可知放电时电极1为负极,Zn失电子生成,电极2为正极,S得电子生成Cu2S;
【详解】A.充电时,电极2为阳极,发生氧化反应,A错误;
B.放电时,电极1为负极,电极2为正极,正极电势高于负极电势,B错误;
C.充电时,电极2发生反应:,充电时,阳极材料有2 mol Cu由+1价升高至+2价进入溶液,转移4 mol电子,故电极2净减64 g时转移2 mol电子,C错误;
D.放电时,电极1发生氧化反应,锌生成四羟基合锌离子:,D正确;
故选D。
8.B
【分析】当完成储能时,右端储液罐溶液为紫色,则放电时,右侧为负极发生氧化反应,电极反应式为,左侧为正极,电极反应式为,充电时,左侧为阳极、右侧为阴极;
【详解】A.放电时,正极电极反应式为,则正极颜色由黄色→蓝色,A正确;
B.放电时阳离子向正极移动,则由电极B→电极A,B错误;
C.充电时,总反应与放电总反应相反,结合分析可知,反应为,C正确;
D.充电时,阳极发生氧化反应,反应为,D正确;
故选B。
9.D
【详解】A.次氯酸钠有强氧化性,从而可以做漂白剂,用于衣物漂白,A正确;
B.氢气是可燃气体,具有可燃性,能被氧气氧化,可以制作燃料电池,B正确;
C.聚乳酸具有生物可降解性,无毒,是高分子化合物,可以制作一次性餐具,C正确;
D.活性炭有吸附性,能够有效吸附空气中的有害气体、去除异味,但无法分解甲醛,D错误;
故本题选D。
10.D
【分析】由图可知,放电时,锌电极为原电池的负极,碱性条件下锌在负极失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子,右侧电极为正极,酸性条件下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲酸,双极膜中氢离子向右室移动、氢氧根离子向左室移动;充电时,锌电极为电解池的阴极,四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌和氢氧根离子,右侧电极为阳极,水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氢离子和氧气,双极膜中氢离子向左室移动、氢氧根离子向右室移动。
【详解】A.由分析可知,放电时,锌电极为原电池的负极,故A正确;
B.由分析可知,放电时,右侧电极为正极,酸性条件下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲酸,故B正确;
C.由分析可知,充电时,锌电极为电解池的阴极,四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌和氢氧根离子,右侧电极为阳极,水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氢离子和氧气,总反应为,故C正确;
D.由分析可知,充电时,双极膜中氢离子向左室移动、氢氧根离子向右室移动,故D错误;
故选D。
11.B
【分析】放电时铝失去电子生成铝离子做负极,硫单质得到电子做正极,充电时铝离子得到电子生成铝发生在阴极,硫离子失去电子生成硫单质发生在阳极,依此解题。
【详解】A.NaCl和KCl主要作用是和形成低熔点的熔融氯铝酸盐,而不是提高和的导电能力,故A错误;
B.由的结构可知同时连接2个Al原子的Cl原子有(n-1)个,故B正确;
C.放电时,负极要失去电子,发生氧化反应,故C错误;
D.充电时,Al电极接外电源负极,发生还原反应,故D错误;
答案选B。
12.B
【详解】A.铅酸蓄电池放电时Pb在负极失去电子生成PbSO4,电极方程式为:,A错误;
B.酸性下,碘盐中的碘酸根离子可以和碘离子反应生成单质碘,离子方程式为,B正确;
C.向溶液中加入足量NaOH溶液生成氢氧化镁沉淀和碳酸钠,离子方程式为:,C错误;
D.向食盐的氨水溶液中通入足量气体后生成碳酸氢钠沉淀,离子方程式为:,D错误;
故选B。
13.B
【分析】
由图可知,放电时,电极M为原电池的负极,碱性条件下在负极失去电子发生氧化反应生成,电极反应式为—2e—+3OH—=+2H2O,电极N为正极,水分子作用下Co0.2Ni0.8OOH在正极得到电子发生还原反应生成Co0.2Ni0.8(OH)2,电极反应式为Co0.2Ni0.8OOH+e—+H2O= Co0.2Ni0.8(OH)2+OH—;充电时,与直流电源负极相连的电极M为阴极,水分子作用下,在阴极得到电子发生还原反应生成,电极反应式为+2e—+2H2O=+2OH—,电极N为阳极,碱性条件下Co0.2Ni0.8(OH)2在阳极失去电子发生氧化反应生成Co0.2Ni0.8OOH和水,电极反应式为Co0.2Ni0.8(OH)2—e—+OH—=Co0.2Ni0.8OOH+H2O。
【详解】A.由分析可知,充电时,与直流电源负极a相连的电极M为阴极,故A正确;
B.由分析可知,放电时,电极M的电极反应式为—2e—+3OH—=+2H2O,电极N的电极反应式为Co0.2Ni0.8OOH+e—+H2O= Co0.2Ni0.8(OH)2+OH—,氢氧根离子通过阴离子交换膜进入负极区,由得失电子数目守恒可知,负极区最终消耗氢氧根离子,使得溶液的pH减小,故B错误;
C.由分析可知,放电时,电极N的电极反应式为Co0.2Ni0.8OOH+e—+H2O= Co0.2Ni0.8(OH)2+OH—,则外电路转移1mol电子时,理论上N极增重的质量为1g,故C正确;
D.由分析可知,充电时,与直流电源负极相连的电极M为阴极,水分子作用下,在阴极得到电子发生还原反应生成,电极反应式为+2e—+2H2O=+2OH—,故D正确;
故选B。
14.B
【分析】本题主要考查原电池和电解原理,侧重考查学生的分析能力,明确各个电极上发生的反应及电解原理是解题关键。由图示信息可知,放电时b极为正极,a极为负极,放电总反应为Zn+CO2+2OH +2H2O=Zn(OH)42 +HCOOH,据此回答。
【详解】A.由图示信息可知,放电时b极为正极,a极为负极,b极电势高于a极,故A正确;
B.当双极膜中离解1molH2O时,外电路转移1mol电子,故B错误;
C.放电时,总反应为:Zn+CO2+2OH +2H2O=Zn(OH)42 +HCOOH,故C正确;
D.充电时,双极膜中OH 移向b极(阳极),H+移向a极(阴极),故D正确;
故选B。
15.D
【详解】A.碱性环境不能出现氢离子,应用氢氧根离子配平,碱性氢氧燃料电池的正极反应:,故A错误;
B.与反应生成硫酸钠,没有氧气,,故B错误;
C.在反应中,1mol失去2mol电子,1mol得到2mol电子生成,另外2molAs元素不变价,故反应中与反应中,n(氧化剂):n(还原剂)=1:1,故C错误;
D.该反应,所以,温度越高,越负,越小,有利于反应正向进行,故D正确;
故选D。
16.D
【分析】由图可知,放电时为原电池,a极上Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu、发生得电子的还原反应,b极上Na0.44MnO2→Na0.44-xMnO2、发生失电子的氧化反应,则a极为正极、b极为负极,负极反应式为Na0.44MnO2-xe-═Na0.44-xMnO2+xNa+,充电时为电解池,原电池的正负极分别与电源的正负极相接,即a极为阳极、b极为阴极,阴阳极反应与负正极反应相反,据此分析解答。
【详解】A.放电时为原电池,a极为正极、b极为负极,Cu3(PO4)2发生还原反应最终变为Cu,故A错误;
B.充电时为电解池,a极为阳极、b极为阴极,阳极电极反应式为:,阳极附近的碱性减弱,故B错误;
C.充电时为电解池,a极为阳极、b极为阴极,阴极反应式为:,故C错误;
D.放电时为原电池,a极上Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu,则0.5molCu3(PO4)2完全放电时,转移电子3mol,有3molNa+发生迁移,则b电极质量减轻3mol×23g/mol=69g,故D正确;
故选D。
17.C
【分析】
右侧电极H2O得电子生成H2,右侧为阴极,则左侧为阳极,左侧H2O在电极上转化为羟基,羟基与作用转化为,据此分析解答。
【详解】A.电解池中电子流向为由负极流向阴极,再由阳极流向正极,电子不能在溶液中流动,即不能由阴极流向阳极,故A错误;
B.由以上分析可知左侧光电极作阳极,应与铅蓄电池的正极相连,而铅蓄电池中PbO2作正极,故B错误;
C.由以上分析阳极区总反应式为:,故C正确;
D.阴极电极反应为:;生成11.2L(标准状况下)即生成0.5mol,转移电子1mol,结合阳极区电极反应式,此时消耗0.5mol苯甲醇,质量为54g,故D错误;
故选:C。
18.C
【分析】
由图可知,热电化学电池是将热能转化为电能的装置,工作原理是温差使丙酮蒸发和冷凝,引起了丙酮的浓度差,可持续放电,放电时,热端电极是化学电池的负极,异丙醇在负极失去电子发生氧化反应生成丙酮和氢离子,电极反应式为-2e-=+2H+,冷端电极是正极,酸性条件下丙酮在正极得到电子发生还原反应生成异丙醇。
【详解】A.由分析可知,热电化学电池是将热能转化为电能的装置,故A正确;
B.由分析可知,热端电极是化学电池的负极,冷端电极是正极,则热端电极电势低于冷端电极电势,故B正确;
C.由分析可知,热端电极是化学电池的负极,异丙醇在负极失去电子发生氧化反应生成丙酮和氢离子,电极反应式为-2e-=+2H+,故C错误;
D.由分析可知,热电化学电池的工作原理是温差使丙酮蒸发和冷凝,引起了丙酮的浓度差,可持续放电,故D正确;
故选C。
19.D
【详解】A.理想的新能源应具有可再生、无污染等特点,故A正确;
B.氢氧燃料电池利用原电池将化学能转化为电能,对氢气与氧气反应的能量进行利用,减小了直接燃烧的热量散失,产物无污染,故具有能量转化率高、清洁等优点,B正确;
C.脱嵌是锂从电极材料中出来的过程,放电时,负极材料产生锂离子,则锂离子在负极脱嵌,则充电时,锂离子在阳极脱嵌,C正确;
D.太阳能电池是一种将太阳能能转化为电能的装置,D错误;
本题选D。
20.D
【分析】由图可知,充电时,与直流电源负极相连的电极M为阴极,酸性条件下AQ在阴极得到电子发生还原反应生成H2AQ,电极N为阳极,碱性条件下氢氧化镍在阳极失去电子发生氧化反应生成碱式氧化镍和水;则放电时,电极M为原电池的负极,H2AQ在负极失去电子发生氧化反应生成AQ和氢离子,电极N为正极,水分子作用碱式氧化镍在正极得到电子发生还原反应生成氢氧化镍和氢氧根离子。
【详解】A.由分析可知,放电时,电极N为正极,水分子作用碱式氧化镍在正极得到电子发生还原反应生成氢氧化镍和氢氧根离子,故A正确;
B.由分析可知,放电时,电极M为原电池的负极,H2AQ在负极失去电子发生氧化反应生成AQ和氢离子,电极反应式为,故B正确;
C.由分析可知,充电时,与直流电源负极相连的电极M为阴极,故C正确;
D.由分析可知,充电时,电极N为阳极,碱性条件下氢氧化镍在阳极失去电子发生氧化反应生成碱式氧化镍和水,电极反应式为Ni(OH)2—e—+OH—=NiO(OH)+ H2O,则当两性羟基乙酸铝电离出2mol氢离子时,阳极板质量减少2g,故D错误;
故选D。
21.D
【详解】
A.1mol的苯环最多消耗3molH2,-CN中的碳氮三键最多消耗2molH2,即1mol最多消耗的个数为5NA,故A错误;
B.0℃,101kPa下,44.8LCO和的混合气体的物质的量为,25℃,101kPa下分子数不等于,故B错误;
C.80gNaOH的物质的量为2mol,溶解在水中形成1L溶液时,所得溶液中溶质的物质的量浓度才是2mol/L,溶解在1L水中所得溶液中溶质的物质的量浓度不是2mol/L,故C错误;
D.铅酸蓄电池的正极反应式为,转移2mol电子时,正极PbO2→PbSO4质量增加64g,则质量增加3.2g时,电路中通过的电子数目为,故D正确;
故答案为:D。
22.A
【分析】根据题意可知,ZnBr2为负极电解液,放电时电极反应式为,Br2的CCl4为正极电解液,电极反应式为。
【详解】A.放电时,电子从负极流出进入正极,但不会经过电解液,电解液中离子定向移动形成闭合回路,A错误。
B.根据题干信息可知,放电时,有机相为正极电解液,溶于中的得电子被还原为,重新回到水溶液中,B正确。
C.放电时,负极电极反应式为,故充电时,阴极电极反应式为,C正确。
D.在水和中溶解度相差较大,该电池可有效防止的交叉混合,因此无需隔膜,D正确。
答案选A。
23.D
【分析】由总反应方程式可知,铅电极为原电池的负极,碳酸根离子和氢氧根离子作用下铅失去电子发生氧化反应生成Pb3C2O7,电极反应式为3Pb—6e—+2+2OH—= Pb3C2O7+H2O,二氧化铅电极为正极,碳酸根离子和水分子作用下二氧化铅在正极得到电子发生还原反应生成Pb3C2O7,电极反应式为3PbO2+2+5H2O+6e—=Pb3C2O7+10OH—;充电时,与直流电源负极相连的铅电极为电解池的阴极,二氧化铅电极为阳极。
【详解】A.由分析可知,二氧化铅电极为阳极,碱性条件下Pb3C2O7在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化铅、碳酸根离子和水,故A错误;
B.由分析可知,放电时,铅电极为原电池的负极,二氧化铅电极为正极,则导线中电子迁移方向为Pb→PbO2,故B错误;
C.由分析可知,充电时,与直流电源负极相连的铅电极为电解池的阴极,水分子作用下Pb3C2O7在阴极得到电子发生还原反应生成铅、碳酸根离子和氢氧根离子,电极的质量减小,故C错误;
D.由分析可知,放电时,二氧化铅电极为正极,碳酸根离子和水分子作用下二氧化铅在正极得到电子发生还原反应生成Pb3C2O7,电极反应式为3PbO2+2+5H2O+6e—=Pb3C2O7+10OH—,故D正确;
故选D。
24.D
【详解】A.TiCl4加入水中发生水解反应可以制备TiO2,反应的离子方程式为TiCl4+(x+2)H2O=TiO2 xH2O↓+4H++4Cl-,故A正确;
B.原电池正极得电子,铅酸电池放电时正极PbO2得电子转化为PbSO4,正极反应式为PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O,故B正确;
C.K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中生成KFe[Fe(CN)6]蓝色沉淀,反应的离子方程式为K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6],C正确;
D.醋酸是弱酸,书写离子方程式时不能拆为离子形式,正确的离子方程式为+5I-+6CH3COOH=3I2+3H2O+6CH3COO-,D错误;
故选D。
25.C
【分析】燃料电极为原电池,根据图中反应可知二硫化亚铁在碳棒b的表面反应生成硫单质,而后生成硫酸根,因此碳棒b为负极,生成水的碳棒a是正极,据此作答。
【详解】A.碳棒上发生氧化反应,碳棒为原电池的负极,碳棒为原电池的正极,在外电路,电子从负极移动到正极,A项正确;
B.碳棒上(负极)生成的电极反应式:,B项正确;
C.负极上每生成,电路中转移电子,理论上消耗(标准状况下),C项错误;
D.根据负极的电极反应可以判断,工作一段时间后,生成了,酸性增强,氧硫化菌失去活性,电池效率降低,D项正确;
故答案选C。
26.C
【分析】
本题是原电池原理的考查,电极上转化为,六元环中的化合价由-1升高到+1,发生氧化反应,电极为负极,电极上的氧气转化为水,发生还原反应,电极为正极,据此回答。
【详解】A.电极上转化为,六元环中的化合价由-1升高到+1,发生氧化反应,电极为负极,故A项正确;
B.电极上的氧气转化为水,发生还原反应,电极为正极,电极反应为,反应过程中电极上消耗,溶液的增大,故B项正确;
C.六元环中的化合价由-1升高到+1,则每摩尔参加反应应该转移2mol电子,故C错误;
D.总反应为22,该燃料电池中消耗的同时消耗葡萄糖,其质量为,故D项正确;
故选C。
27.D
【分析】c连接e时,装置为原电池,电极B为负极,嵌在石墨中的Na失电子变为Na+,进入右侧电极室后,通过隔膜迁移至左侧电极室形成磺酸盐;c连接d时,连接外电源给电池充电,是电解池,电极B接外电源负极作阴极,Na+得电子变为Na重新嵌入石墨得NaxCy,则电极A为阳极失电子,Na+通过隔膜迁移至右侧电极室;
【详解】A.由分析,c连接d时为电解池,Na+通过隔膜迁移至右侧电极室B,A错误;
B.由分析,c连接d时为电解池,电极A为阳极连接外电源正极,a为外电源正极电势高于b,B错误;
C.由分析,c连接e时为原电池,每转移1mole ,电极B有1mol Na失电子变为Na+并迁移至电极A,电极B失重23g,电极A增重23g,两电极质量变化相差46g,C错误;
D.由分析,c连接e时为原电池,A为正极得电子,同时结合右侧电极室迁移过来的Na+,电极反应为,D正确;
本题选D。
28.A
【详解】A.氯酸钾与浓盐酸发生归中反应生成氯气,因此氯气中既含有35Cl,又含有37Cl,同时有1份盐酸中氯元素未变价生成氯化钾即,故A错误;
B.碱性锌锰电池中二氧化锰作正极,正极上得电子发生还原反应,正极反应式为,故B正确;
C.硫酸四氨合铜溶液加入乙醇后析出,反应为:,故C正确;
D.反应为:,生成1mol尼龙-66,同时生成(2n-1)mol水,故D正确;
故答案选A。
29.D
【分析】由图中所给电极材料及电子转移方向判断,图乙是放电装置,电极c为原电池的负极,d为正极;图甲为充电装置,电极a与电源负极连接,为电解池的阴极,电极b为阳极;
【详解】A.据分析,图甲为充电装置,电极a与电源负极连接,A错误:
B.图甲中电极b与电源正极连接,电极反应式为:,B错误;
C.图乙中c是原电池负极,d是正极,因此电极d的电势高于电极c,C错误;
D.图乙,c电极反应为,因此当电路转移电子数为2mol时即物质的量为2mol,理论上电极c上2mol Li参加反应,理论上电极c质量减少,D正确;
选D。
30.D
【分析】根据图示可知:在放电时Zn为负极,失去电子转化为Zn[(OH)4]2-,Pt电极为正极,发生还原反应。在充电时Zn电极连接电源负极为阴极,发生还原反应:Zn[(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-,Pt电极上Ni(OH)2被氧化变为NiOOH,溶液中部分OH-失去电子被氧化变为O2。
【详解】A.由题意可知:在放电时,Zn极为负极,发生氧化反应,Pt极为正极,阴离子向负极移动,OH-移向Zn极,故A项正确;
B.放电时,Pt极为正极,即氢氧化镍所在电极,故B项正确;
C.充电时Zn电极作阴极,电极方程式为,故C项正确;
D.由物质转化可知,充电时,阳极上除Ni(OH)2失电子转化为NiOOH外,还有一部分OH-也会失电子转化为O2,故当电路中通过1 mol电子时,阳极产生的NiOOH小于1mol,故D项错误;
故答案为D。
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