高中化学知识点大全《原电池原理》考点特训（2017年冲刺版） - 高考化学题库

高中化学知识点大全《原电池原理》考点特训（2017年冲刺版）(二)

2017-11-11 01:38:34 来源:91考试网作者:www.91exam.org 【大中小】

1、填空题  （8分）现有如下两个反应:
（A）NaOH + HCl="===" NaCl + H2O   （B）Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
（1）根据两反应本质, 判断能设计成原电池的是           。
（2）根据你的选择完成下列问题：
正极材料：             ；负极材料：
电解质：                  。
正极反应式为：
负极反应式为：

参考答案：（1） B 1 分（2） Cu 1分 Zn 1分 CuSO4 1分
Cu2+ +2e－ ="==" Cu Zn－2e－===Zn2+ 各2分

本题解析：（1）在原电池中，有电子的移动，说明只有氧化还原反应才能设计成原电池。A是中和反应，不是氧化还原反应，不能设计成原电池。B是氧化还原反应，可以设计成原电池。
（2）根据总反应式可知，锌是还原剂，失去电子。硫酸铜是氧化剂，得到电子，所以锌是负极，正极的金属性必须弱于锌的。由于铜离子在正极得到电子，所以电解质溶液是硫酸铜。

本题难度：一般

2、填空题如图为Zn-Cu原电池的示意图，请回答：
（1）锌片为原电池的______（填“正”或“负”）极，该极的电极反应式是______．该反应属于______（填“氧化”或“还原”）反应．
（2）______（填“电子”或“电流”）从锌片通过导线流向铜片，溶液中H+的从______（填“锌片”或“铜片”）获得电子．
（3）原电池工作一段时间后，H2SO4溶液的浓度______（填“增大”或“减小”，下同），烧杯中溶液的质量______．
（4）若锌片质量减轻6.5g，则另一极放出气体的体积为______L（标准状况）．

参考答案：2（1）锌比铜活泼，应为原电池的负极，发生氧化反应，电极方程式为Zn-2e-=Zn2+，故答案为：负；Zn-2e-=Zn2+；氧化；
（2）原电池工作时，电子从锌片（负极）通过导线流向铜片（正极），铜为原电池的正极，发生还原反应，电极方程式为2H++2e-=H2↑，可知溶液中H+的从铜片获得电子，故答案为：电子；铜片；
（3）电池总反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑，由反应的方程式可知，原电池工作一段时间后，H2SO4溶液的浓度变小，溶液质量增大，故答案为：减小；增大；
（4）若锌片质量减轻6.5g，n（Zn）=0.1mol，转移电子0.2mol，则生成氢气0.1mol，体积为2.24L，故答案为：2.24．

本题解析：

本题难度：一般

3、选择题铜锌原电池（如图所示）是最早被研究的电池。关于该电池的说法中正确的是

A．铜片是负极
B．锌变成了锌离子
C．电子从铜片经导线流向锌片
D．铜片表面没有气泡

参考答案：B

本题解析：A、铜是电池的正极，锌是负极，A错误；B、Zn作负极，失去电子产生Zn2+，B正确；C、Zn作负极，Cu作正极，电子由Zn片经导线流向Cu片，C错误；D、铜作正极，H离子在正极得电子产生氢气，D错误；答案选B。
考点：考查原电池原理。

本题难度：一般

4、选择题下列关于铜锌稀H2SO4构成的原电池的有关叙述错误的是
A．锌为负极，锌发生氧化反应
B．铜为正极，但铜不发生反应
C．负极发生还原反应，正极发生氧化反应
D．外电路电子流入的一极为正极，电子流出的一极为负极

参考答案：C

本题解析：略

本题难度：一般

5、填空题某化工厂的含镍废催化剂主要含Ni，还含有Al、Al2O3、Fe、FeO、Fe2O3及其他不溶杂质（其他不溶杂质不与酸碱反应）。某校化学研究性学习小组设计了如下图所示的方法，以该含镍废催化剂为原料来制备NiSO4·7H2O。

【查阅资料】
①Ni能与非氧化性酸反应生成Ni2+，不与碱液反应。
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时pH如下：

沉淀物	Al（OH）3	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Ni（OH）2
开始沉淀的pH	4.1	1.7	7.6	7.0
完全沉淀的pH	5.2	3.2	9.5	9.2

回答下列问题：
（1）操作a为        。
（2）“碱浸”的目的是除去        （填化学式）。
（3）操作b为调节溶液的pH，你认为pH的最佳调控范围是         。
（4）NiSO4在强碱溶液中用次氯酸钠氧化，可以制得碱性镍氢电池电极材料NiOOH。
①写出该反应的离子方程式                                。
②已知碱性镍氢电池总反应： H2+2NiOOH

2Ni（OH）2，写出该反应放电时正极反应式。
（5）一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时，沉淀已经完全。请利用上表中数据估算Fe（OH）2的溶度积

。

参考答案：（1）过滤（2分）（2）Al、Al2O3（2分）（3）3.2≤pH＜7.0 （2分）
（4）①2Ni2＋+ClO－+4OH－＝2NiOOH+Cl－+H2O（3分） ②NiOOH + H2O + e－ = Ni（OH）2 + OH－（3分）
（5）1.0×10-14 mol3·L-3（2分）

本题解析：（1）捏Ni、Fe、FeO、Fe2O3及其他不溶杂质均不与碱反应，所以碱液浸后金属铝、氧化铝溶解，其它物质不溶，过滤即可除去，所以操作a是过滤。
（2）“碱浸”的目的是除去含镍废催化剂Al、Al2O3。
（3）由于前面加入了氧化剂双氧水，所以溶液中的亚铁离子被氧化生成了铁离子。根据表中数据可知，铁离子完全沉淀时的pH值是3.2，而Ni2＋开始沉淀时的pH值是7.0，因此操作b应该控制溶液的pH值为3.2≤pH＜7.0。
（4）①NiSO4在强碱溶液中用次氯酸钠氧化，可以制得碱性镍氢电池电极材料NiOOH，在反应中氯元素的化合价从＋1价降低到－1价，得到2个电子。而Ni元素的化合价从＋2价升高到＋3价失去1个电子，所以还原剂硫酸镍与氧化剂次氯酸钠的物质的量之比是2:1，因此反应的离子方程式为2Ni2＋+ClO－+4OH－＝2NiOOH+Cl－+H2O。
②原电池中负极失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以正极得到电子，发生还原反应。根据方程式可知放电时氢气是还原剂失去电子，NiOOH是氧化剂得到电子，做正极，因此正极电极反应式为NiOOH + H2O + e－ = Ni（OH）2 + OH－。
③根据表中数据可知，氢氧化亚铁完全沉淀时的pH值是9.5，根据氢氧化亚铁的溶度积常数表达式Ksp＝c（Fe2＋）·c2（OH－），氢氧化亚铁的溶度积常数Ksp＝1.0×10-5 mol·L-1×（10－4.5mol/L）2＝1.0×10-14 mol3·L-3。
考点：考查物质制备工艺流程的有关判断、溶度积常数的有关计算与应用、氧化还原反应方程式的书写以及电极反应式的书写等

本题难度：困难

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