高中化学知识点归纳《常见的化学电源》试题巩固（2017年最新版）(二) 2017-08-22 15:33:35 来源:91考试网 作者:www.91exam.org 【大 中 小】 微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G! 1、选择题  新型微生物原料电池可以将富含有机物的污水变成干净的水，同时提供电能。该电池中用质子交换膜将正负极分开。工作时，将污水注入反应槽中，污水中的有机物在微生物作用下分解放出电子和质子，质子通过交换膜到另一极与富含氧气的水反应。下列说法正确的是 A．注入污水的一极是电池的负极，发生氧化反应 B．注入污水的一极是电池的正极，发生氧化反应 C．这种新型微生物燃料电池适宜处理硫酸厂的废水 D．用葡萄糖表示污水中的有机物，通入污水一极的电极反应为 C6H12O6+6O26CO2+6H2O 参考答案：A 本题解析：考查原电池的相关知识：负极失电子，发生氧化反应，正极得电子，发生还原反应； 题目所给电池：污水中的有机物在微生物作用下分解放出电子和质子，相当于失电子，为负极，电子通过交换膜与电子一起被正极的氧气吸收，发生还原反应。故A正确，排除B 本电池水溶液中含有大量的有机物，而硫酸厂废水呈强酸性，无大量有机物，不适宜用这种燃烧电池处理，排除C D项：由总反应式减去正极反应式可得负极反应式： 总电池反应为：C6H12O6+6O26CO2+6H2O 正极反应为：O2＋4e－＋4H＋=2H2O 负极反应为：C6H12O6－24e－＋6H2O=6CO2＋24H＋ 故答案为A 本题难度：一般 2、选择题  固体氧化物燃料电池是由美国西屋（Westinghouse）公司研制开发的．它以固体氧化锆-氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子（O2-）在其间通过．该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应．下列判断正确的是（　　） A．有O2放电的a极为电池的负极 B．有H2放电的b极为电池的正极 C．a极对应的电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH- D．该电池的总反应方程式为：2H2+O2=2H2O

参考答案：A、在燃料电池中，有O2放电的a极为原电池的正极，故A错误；
B、在燃料电池中，有H2放电的b极为电池的负极，故B错误；
C、a极对应的电极反应为：O2+4e-=2O2-，故C错误；
D、在燃料电池中，总反应方程式即为燃料燃烧的化学方程式，即2H2+O2=2H2O，故D正确．
故选D．

本题解析：

本题难度：简单

3、实验题  （15分）高铁酸钾（K2FeO4）具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂。电解法制备高铁酸钾操作简便，成功率高，易于实验室制备。其原理如下图所示。

I. 实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根（FeO42－）在溶液中呈紫红色。
（1）电解过程中，X极是   极，电极反应是                  。
（2）电解过程中，Y极放电的有                              。
（3）生成高铁酸根（FeO42－）的电极反应是                     。
II. 若用不同种电池作为上述实验的电源，请分析电池反应。
（1）铅蓄电池总的化学方程式为：
2H2O＋2PbSO4 Pb＋PbO2＋2H2SO4，则它在充电时的阳极反应为
                                                           。
（2）镍镉碱性充电电池在放电时，其两极的电极反应如下：
正极：2NiOOH＋2H2O＋2e－＝2Ni（OH）2＋2OH－
负极：Cd＋2OH－－2e－＝Cd（OH）2
则它在放电时的总反应的化学方程式为                  。
（3）肼（N2H4）是一种可燃性液体，可用作火箭燃料。已知在25℃、101kPa时，32.0g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水，放出624kJ的热量，则N2H4完全燃烧的热化学方程式是                                     ；
肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液，放电时负极的电极反应是                              。
（4）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐，电池总反应方程式为：C3H8＋5O2＝3CO2＋4H2O。
写出该电池正极的电极反应：                              。
（5）当制备相同物质的量的高铁酸钾时，理论上，上述四种电池中分别消耗的Pb、Cd、肼、丙烷的物质的量之比是                       。

参考答案：Ⅰ.（1）阴；2H＋＋2e－= H2↑。（2）Fe和OH－  （3）Fe＋8OH－－6e－= FeO42－＋4H2O
Ⅱ.（1）PbSO4＋2H2O－2e－= PbO2＋SO42－＋4H＋ 
（2）Cd＋2NiOOH＋2H2O = Cd（OH）2＋2Ni（OH）2
（3）N2H4（1）＋O2（g）= N2（g）＋2H2O（l）△H=－624kJ/mol
N2H4＋4OH－－4e－= 4H2O＋N2↑ 
（4）O2＋2CO2＋4e－= 2CO32－
（5）10:10:5:1

本题解析：I.（1）X和电源的负极相连，所以是阴极，溶液中的氢离子放电，方程式为2H＋＋2e－= H2↑。
（2）Y和电源的正极相连，作阳极。由于Y是铁，所以铁失去电子，发生氧化反应。根据实验现象可判断，在阳极上溶液中的OH－也放电生成氧气。
（3）阳极铁失去电子，氧化产物是高铁酸根，反应式为Fe＋8OH－－6e－= FeO42－＋4H2O。
II.（1）充电相当于电解，在电解池中阳极失去电子，发生氧化反应。根据反应式可判断，充电时硫酸铅失去电子，所以电极反应式为PbSO4＋2H2O－2e－= PbO2＋SO42－＋4H＋。
（2）在原电池中正负极的电极反应式相叠加即得到总反应式，所以反应式为Cd＋2NiOOH＋2H2O = Cd（OH）2＋2Ni（OH）2。
（3）32.0g N2H4是，所以热化学方程式为N2H4（1）＋O2（g）= N2（g）＋2H2O（l）△H=－624kJ/mol。在燃料电池中负极是失去电子的，所以肼在负极通入，发生氧化反应，氧化产物是氮气，反应式为N2H4＋4OH－－4e－= 4H2O＋N2↑。
（4）负极通入丙烷，丙烷的氧化产物是CO2和水，由于电解质水熔融的碳酸盐，所以电极反应式为C3H8－20e－＋10CO32－＝13CO2＋4H2O，根据总反应式可知，正极反应式为5O2＋10CO2＋20e－= 10CO32－。
（5）1molPb、Cd、肼、丙烷失去的电子分别为2mol、2mol、4mol、20mol，所以根据得失电子守恒可知，Pb、Cd、肼、丙烷的物质的量之比是10:10:5:1。

本题难度：困难

4、填空题  请按要求回答下列问题：
（1）新出土的青铜器若保存不善，在潮湿的环境中容易生成铜绿，该腐蚀过程中的负极反应式为：_________________________。
（2）惰性电极电解饱和Na2S溶液时，在阳极附近没有看到预期的浑浊现象，探究发现，其生成了Na2Sx，则阳极反应式为：_____________________。当阳极产生1mol Sx2-时，阴极产生的气体在标准状况下的体积为_________L。（用含x的代数式表示）
（3）合成氨工业中，天然气能代替煤用于生产原料气——H2，且反应类似。请写出天然气转化为H2的两步反应方程式：______________________________________，
___________________________________________。
（4）已知：

酸	电离常数(Ka)	酸	电离常数(Ka)
CH3COOH	1.8×10-5	HCN	5×10-10
H2CO3	Ka1?= 4.2×10-7	HClO	3×10-8
	Ka2?= 5.6×10-11

①上述四种酸中，酸性最强的是?；
②25℃时，0.01 mol/L NaCN溶液的pH________7；
③在浓度均为0.01 mol/L的CH3COONa、NaClO、Na2CO3的混合溶液中，逐滴加入0.01 mol/L HCl，则体系中酸根离子反应的先后顺序为?；
④25℃时，向20mL 0.1 mol/L CH3COOH溶液中逐滴滴加0.1mol/L NaOH溶液，体系中各种量随着NaOH溶液的加入而变化的图像正确的是_____________。

A?B

C? D

参考答案：(18分)
（1） Cu - 2e—?＝ Cu2+ (2分)
（2） xS2- -? (2x-2) e—?＝ Sx2-?；? 22.4(x-1) (各2分)
（3） CH4 + H2O =" CO" + 3H2；? CO + H2O = CO2 + H2(各2分)
（4）①CH3COOH；② > ；(各1分)
③CO32—、ClO—、HCO3—、CH3COO—(4分)
④C(2分)

本题解析：（1）铜作为负极失去电子，电极式为：Cu - 2e—?＝ Cu2+。（2）阳极失去电子，发生的是氧化反应，元素的化合价升高，因此电极式为：xS2- -? (2x-2) e—?＝ Sx2- ，阳极产生1mol Sx2-时，转移电子数为(2x-2) mol，根据2H++ 2e—=H2↑，计算生成气体的体积为：22.4(x-1)L。（4）电离常数越大，其酸性越强；反之则弱。
点评：本题考查的是电解原理和弱电解质的电离平衡的相关知识，学生要对其原理分析透彻，并利用好题中所给出的信息。

本题难度：一般

5、选择题  下列关于充电电池的叙述,不正确的是(? )。
A．充电电池的化学反应原理是氧化还原反应
B．充电电池可以无限制的充电放电
C．充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行
D．较长时间不使用电池时,最好将电池取出并妥善存放

参考答案：B

本题解析：充电电池理论上是可以永久重复利用的,但在实际应用中总会因为性能等原因而使电解质溶液或者电极变质而失效。所以实际情况下充电电池是不能无限制重复使用的。

本题难度：一般

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