第一节 原电池 知识点题库

某原电池结构如图所示,下列有关该原电池的说法正确的是(      )

A . 能将电能转换成化学能 B . 碳棒发生氧化反应 C . 该装置中发生的反应为:Cu+2 Fe3+=2 Fe2++Cu 2+ D . 电子从碳棒经外电路流向铜棒
①锌电池有望代替铅蓄电池,它的构成材料是锌、空气、某种电解质溶液,发生的总反应式是:2Zn+O2═2ZnO.则该电池的负极材料是;当导线中有1mol电子通过时,理论上消耗的O2在标准状况下的体积是

②瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨﹣液氧燃料电池如图所示,该燃料电池工作时,负极的电极反应式为;电池的总反应为

铝表面在空气中天然形成的氧化膜耐磨性和抗蚀性不够强。控制一定的条件,用如图所示的电化学氧化法,可在铝表面生成坚硬的氧化膜。下列有关叙述正确的是(  )

A . 阴极上有金属铝生成 B . 电极A为石墨,电极B为金属铝 C . OH在电极A上放电,有氧气生成 D . 阳极的电极反应式为2Al-6e+3H2O=Al2O3+6H
分析下图,写出有关反应式:

  1. (1) 铁棒上
  2. (2) 碳棒上
  3. (3) 溶液里
              
  1. (1) 重铬酸钾(K2Cr2O7)主要用于制革、印染、电镀等.其水溶液中存在平衡:Cr2O72+H2O 2CrO42+2H+。以铬酸钾(K2CrO4)为原料,用电化学法制备重铬酸钾的实验装置如图

    ①写出阴极区的电极反应式,透过离子交换膜的离子是,移动方向为(填“由左向右”或“由右向左)。

    ②阳极区能得到重铬酸钾溶液的原因为

  2. (2) 工业上采用下面的方法处理含有Cr2O72-的酸性工业废水:废水中加入适量NaCl,以铁为电极进行电解,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,关于上述方法,下列说法正确的是(填字母序号)。

    A.阴极反应:2H+2e=H2

    B.阳极反应:Fe-3e=Fe3

    C.在电解过程中当电路转移0.6mol电子时,被还原的Cr2O72-为0.05mol

    D.可以将铁电极改为石墨电极

石油化工生产中,利用裂解反应可以获得重要化工原料乙烯、丙烯。一定条件下,正丁烷裂解的主反应如下:

反应I  C4H10(g) CH4(g)+CH3CH-CH3(g)  △H1

反应Ⅱ  C4H10(g) C2H6(g)+CH2=CH2(g)   △H2

回答下列问题:

  1. (1) 正丁烷、乙烷和乙烯的燃烧热分别为Q1kJ·mol-1、Q2kJ·mol-1、Q3kJ·mol-1 , 反应Ⅱ的△H2=
  2. (2) 一定温度下,向容积为5L的密闭容器中通入正丁烷,反应时间(t)与容器内气体总压强(p)数据如下:

    t/min

    0

    a

    2a

    3a

    4a

    p/MPa

    5

    7.2

    8.4

    8.8

    8.8

    ①该温度下,正丁烷的平衡转化率a=;反应速率可以用单位时间内分压的变化表示,即v= ,前2amin内正丁烷的平均反应速率v(正丁烷)=MPa·min-1

    ②若平衡时甲烷、乙烯的体积分数分别为 ,则该温度下反应I的压力平衡常数Kp=MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压一总压×物质的量分数,保留三位有效数字)。

    ③若反应在恒温、恒压条件进行,平衡后反应容器的体积8.8L(填“>”“<”或“=”)。

    ④实际生产中发现高于640K后,乙烯和丙烯的产率随温度升高增加幅度减小,可能的原因是(任写1条)。

  3. (3) 一种丁烷燃料电池工作原理如图所示。

    ①A电极上发生的是反应(填“氧化“或“还原”)。

    ②写出B电极的电极反应式:

硫的氧化物、氮的氧化物是严重的大气污染物,可以通过以下方法处理:

催化还原法:如在汽车排气管上安装一个催化转化器,发生如下反应:

2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)

  1. (1) 已知:N2(g)+O2(g) 2NO(g)   △H=+180kJ/mol

    化学键

    O=O

    C=O

    C≡O

    N≡N

    键能(kJ/mol)

           

    则反应:2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)  △H=kJ/mol。

  2. (2) 氮氧化物和碳氧化物在催化剂作用下可发生反应:2CO+2NO(g) N2+2CO2 , 在体积为1L的密闭容积中,加入0.80mol的CO和0.80 mol的NO,反应中N2的物质的量浓度的变化情况如下左图所示,从反应开始到平衡时,NO的平均反应速率v(NO)=

  3. (3) 用CO2合成二甲醚的化学反应是:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H>0。合成二甲醚时,当氢气与二氧化碳的物质的量之比为4:l, CO2的转化率随时间的变化关系如图所示。

    ①A点的逆反应速率v逆(CO2)B点的正反应速率为v正(CO2)(填“>”、“<”或 “=”)。

  4. (4) SO2可用氢氧化钠来吸收。现有0.4molSO2 , 若用200mL 3mol·L-1NaOH溶液将其完全吸收,生成物为(填化学式)。经测定所得溶液呈酸性,则溶液中离子浓度由大到小的顺序为
  5. (5) CO可制做燃料电池,以KOH溶液作电解质,向两极分别充入CO和空气,工作过程中,负极反应方程式为:
  6. (6) 已知常温下Fe(OH)3的Ksp=4.0×10-38。若某氢氧化镁溶液的pH=9,则该溶液中c(Fe3+)最大为
利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O构成电池的装置如图所示。此方法既能实现有效清除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能。下列说法正确的是(   )

A . 电流从左侧电极经过负载后流向右侧电极 B . 为使电池持续放电,离子交换膜需选用阴离子交换膜 C . 电极A极反应式为2NH3-6e=N2+6H D . 当有4.48 L NO2被处理时,转移电子数为0.8NA
按要求完成下列问题:

图片_x0020_100006  

  1. (1) A,B,C之间有如图的转化关系,若A为AlCl3 , 写出A和C反应的离子方程式:
  2. (2) 检验Na2SO4和NaCl混合溶液中的Cl-的方法是:向少量混合液中加入足量a溶液,充分震荡后静置,然后取上层清液于试管中,再加入几滴b溶液,产生白色沉淀。试剂a、b分别是
  3. (3) 已知H2、CO的燃烧热分别是akJ∕mol、bkJ∕mol,1mol液态水变为气态水吸收ckJ热量,C(s) + H2O(g)=  CO(g)+ H2(g)△H=dkJ∕mol,写出碳(C)燃烧的热化学方程式

    图片_x0020_100007

  4. (4) Mg、Al设计成如图所示原电池装置:若电解液为盐酸,正极的电极反应为。若电解液为氢氧化钠溶液,负极的电极反应为
  5. (5) 写出用氢氧化钾做电解质溶液,甲醇(CH3OH)为燃料的负极的电极反应:
  6. (6) 若铅蓄电池负极质量增加19.2g,则其正极质量增加 g。
研究发现,NOx和SO2是雾霾的主要成分。
  1. (1) I.NOx主要来源于汽车尾气,可以利用化学方法将二者转化为无毒无害的物质。

    已知:N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H=+180 kJ·mol-1

    2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) △H=-564 kJ·mol-1

    2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) △H=

  2. (2) T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程(0~15min)中NO的物质的量随时间变化如图所示。

    ①已知:平衡时气体的分压=气体的体积分数×体系的总压强,T℃时达到平衡,此时体系的总压强为p=2MPa,则T℃时该反应的压力平衡常数Kp;平衡后,若保持温度不变,再向容器中充入NO和CO2各0.15 mol,平衡将 (填“向左”、“向右”或“不”)移动。

    ②15min时,若改变外界反应条件,导致n(NO)发生如上图所示的变化,则改变的条件可能是(填序号)

    A.增大CO浓度     B.升温     C.减小容器体积     D.加入催化剂

  3. (3) II.SO2主要来源于煤的燃烧。燃烧烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。

    如图所示的电解装置,可将雾霾中的NO、SO2转化为硫酸铵,从而实现废气的回收再利用。通入NO的电极反应式为;若通入的NO体积为4.48L(标况下),则另外一个电极通入的SO2质量至少为g。

某种钢闸门保护法原理示意图如下,下列说法不正确的是(   )

图片_x0020_100005

A . 锌块发生氧化反应:Zn-2e= Zn2+ B . 钢闸门有电子流入,可以有效减缓腐蚀 C . 若通过外加电源保护钢闸门,应将钢闸门与电源正极相连 D . 锅炉内壁装上若干镁合金的防腐原理与该种钢闸门保护法原理相同
锂/氟化碳电池稳定性很高。电解质为LiClO4的乙二醇二甲醚溶液,总反应为xLi+CFx=xLiF+C,放电产物LiF沉积在正极,工作原理如图所示。下列说法正确的是(    )

A . 正极的电极反应式为CFx+xe-+xLi+=xLiF+C B . 交换膜为阴离子交换膜 C . 电解质溶液可用LiClO4的乙醇溶液代替 D . b极电势高于a极电势
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(图1),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(   )

A . 0~t1时,原电池的负极是Al片 B . 0~t1时,正极的电极反应式是 +2H++e=NO2↑+H2O C . t1后,原电池的正、负极发生互变 D . t1后,正极上每得到0.3mol电子,则负极质量减少2.7g
下图是水煤气(成分为CO、H2)空气燃料电池的工作原理示意图,a、b均为惰性电极。下列叙述中正确的是(   )

A . A处通入空气,B处通入水煤气 B . a电极的反应式包括:CO+4OH--2e-= CO32-+2H2O C . a电极发生还原反应,b电极发生氧化反应 D . 如用这种电池电镀铜,当镀件增重6.4g,则消耗标准状况下的水煤气4.48 L
判断下列哪个装置是原电池(    )
A . 图片_x0020_100001 B . 图片_x0020_100002 C . 图片_x0020_100003 D . 图片_x0020_100004
金属镍有广泛的用途,粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制得高纯度的镍。下列叙述中正确的是(已知:氧化性Fe2<Ni2<Cu2)(   )
A . 阳极发生还原反应,其电极反应式为Ni2+2e-=Ni B . 电解过程中,阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等 C . 电解后,溶液中存在的阳离子只有Fe2和Zn2 D . 电解后,电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt
如图所示,某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。

根据要求回答相关问题:

  1. (1) 通入氢气的电极为(填“正极”或“负极”),该电极反应式为
  2. (2) 乙装置中石墨电极(C)为(填“阳极”或“阴极”),铁电极的电极反应式为
  3. (3) 反应一段时间后,如何检验乙装置中石墨电极的产物
  4. (4) 如果粗铜中含有锌、银、金等杂质,丙装置中反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将。(填“增大”、“减小”或“不变”)。
  5. (5) 若在标准状况下,有2.24L氧气参加反应,则乙装置中(NaCl足量)C电极上生成的气体的物质的量为;丙装置中阴极析出铜的质量为
磷酸亚铁锂电池可作为新能源汽车的动力电池,采用湿法治金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片(主要成分是LiFePO4 , 以及少量炭黑、Al2O3等不溶于水的物质)中的金属,其流程如图所示。

已知: I. 当离子浓度≤1.0×10-5 mol/L时,即认为该离子沉淀完全:

II.T℃时,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38

回答下列问题:

  1. (1) “碱浸”的离子反应方程式是
  2. (2) “沉铝”所得滤液2中的物质 (填化学式) 经过处理可用于沉锂,从而实现联合生产;固体1常用法冶炼出金属。
  3. (3) 加H2O2的目的是氧化,检验氧化已经完全的实验是;若将H2O2改为NaClO2也能达成目的,写出加NaClO2反应的离子方程式
  4. (4) “调pH”是使杂质离子形成氢氧化物而沉淀完全,溶液的pH值应不低于
  5. (5) 磷酸亚铁锂电池是一种具有较长使用寿命的二次电池,在充放电过程中表现出了良好的循环稳定性,放电时的总反应为:LixC6+Li1-xFePO4=6C+LiFePO4 , 则正极的电极反应式为
电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面,请根据题中提供的信息完成下列各题。
  1. (1) 将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,一 组插入烧碱溶液中,分别构成了原电池,在这两个原电池中,负极分别为____ (填字母)。
    A . 铝片、铜片 B . 铜片、铝片 C . 铝片、铝片
  2. (2) 铅蓄电池在放电时发生的反应方程式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4 +2H2O正极的电极反应式为
  3. (3) FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,反应原理为2FeCl3 +Cu=2FeCl2 +CuCl2 , 若将此反应设计成原电池,则负极所用电极材料为,当电路中转移0.2 mol电子时,被腐蚀的铜的质量为g。
  4. (4) 燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置。如图是电解质为稀硫酸的氢氧燃料电池原理示意图。

    ①正极的电极反应式为

    ②电池工作一段时间后硫酸溶液的浓度(填“增大”、“减小”或“不变”)。

用铜片、银片设计成如图所示的一个原电池,其中盐桥里装有含琼胶的KNO3饱和溶液。下列说法正确的是(   )

A . 外电路中电子由铜片流向银片 B . 盐桥可以用装有含琼胶的KCl饱和溶液代替 C . 银片上发生的反应是Ag-e-=Ag+ D . 电路中每转移2mole- , 正极增重108g