高考化学知识点总结《原电池原理》典型例题 - 高考化学题库

高考化学知识点总结《原电池原理》典型例题(四)

2019-07-04 00:55:04 【大中小】

1、选择题一定量的盐酸跟足量的镁粉反应时，为了减缓化学反应速率，且不影响生成的H2的总量，可向盐酸中加入适量的
A.NaOH(固)
B.NaCl溶液
C.Na2CO3固体
D.Zn粉

参考答案：B

本题解析：

本题难度：一般

2、选择题等物质的量的两份稀硫酸a和b中，分别加入过量的锌粉，并向a中加入少量硫酸铜，下图表示产生H2的体积（V）与时间（t）的关系正确的是
[? ]
A．
B．
C．
D．

参考答案：A

本题解析：

本题难度：一般

3、选择题用两根铜棒做电极，电解硝酸银溶液，跟电源正极相连的一极发生的电极反应是（ ? ）
A．Cu-2e-=Cu2+
B．4OH--4e-=2H2O+O2↑
C．2H++2e-=H2↑
D．Ag++e-=Ag

参考答案：A

本题解析：

本题难度：一般

4、填空题（10分）金属铬和氢气在工业上都有重要的用途。已知：铬能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铬（CrSO4）。

（1）铜铬构成原电池如右图1，其中盛稀硫酸烧杯中的现象为：。盐桥中装的是饱和KCl琼脂溶液，下列关于此电池的说法正确的是：
A．盐桥的作用是使整个装置构成通路、保持溶液呈电中性，凡是有盐桥的原电池，盐桥中均可以用饱和KCl琼脂溶液
B．理论上1molCr溶解，盐桥中将有2molCl-进入左池，2molK+进入右池
C．此过程中H+得电子，发生氧化反应
D．电子从铬极通过导线到铜极，又通过盐桥到转移到左烧杯中

（2）如构成图2电池发现，铜电极上不再有图1的现象，铬电极上产生大量气泡，遇空气呈红棕色。写出正极电极反应式：。
（3）某同学把已去掉氧化膜的铬片直接投入氯化铜溶液时，观察到了预料之外的现象：①铬片表面上的铜没有紧密吸附在铬片的表面而是呈蓬松的海绵状；②反应一段时间后有大量气泡逸出，且在一段时间内气泡越来越快，经点燃能发出爆鸣声，证明是氢气。请解释这两种现象的原因___________。

参考答案：（1）铜电极上有气泡产生；（2分） B（2分）（2）4H++NO3-+3e-＝NO↑+2H2O（2分）
（3）Cu2+的水解使溶液呈酸性，铬与酸性溶液反应生成氢气，气泡使生成的铜疏松；（2分）生成的铜和铬形成原电池，使产生氢气的速率加快。（2分）

本题解析：（1）铜铬构成原电池如右图1，由于铬能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铬（CrSO4），这说明铬电极是负极，铜电极是正极，氢离子放电，所以盛稀硫酸烧杯中的现象为铜电极上有气泡产生；A．盐桥的作用是使整个装置构成通路、保持溶液呈电中性，当盐桥中不一定均可以用饱和KCl琼脂溶液，A错误；B．理论上1molCr溶解，则转移2mol电子生成1molCr2+，同时消耗2mol氢离子，所以根据溶液的电中性可知盐桥中将有2molCl-进入左池，2molK+进入右池，B正确；C．此过程中H+得电子，发生还原反应，C错误；D．电子不能在溶液中传递，D错误，答案选B。
（2）如构成图2电池发现，铜电极上不再有图1的现象，铬电极上产生大量气泡，遇空气呈红棕色，说明溶液中的硝酸根得到电子，产生NO，NO被氧化生成NO2，因此铜是负极，铬是正极，则正极电极反应式4H++NO3-+3e-＝NO↑+2H2O。
（3）由于Cu2+的水解使溶液呈酸性，铬与酸性溶液反应生成氢气，气泡使生成的铜疏松。生成的铜和铬形成原电池，因此使产生氢气的速率加快。
考点：考查电化学原理的应用

本题难度：困难

5、填空题（15分）回收利用印刷电路板上的铜制备铜的化合物，实现资源的再利用。
（1）回收利用印刷电路板上的铜制备CuCl2。
实验室模拟回收过程如下：

已知部分物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表：

物质	开始沉淀	沉淀完全
Fe(OH)2	7.6	9.6
Fe(OH)3	2.7	3.7
Cu(OH)2	4.4	8.0

请回答下列问题：
①步骤III的操作名称是       。
②下列试剂中，可以作为试剂a的是       。
A．HNO3溶液        B．Fe2(SO4)3溶液         C．FeCl3溶液
③若不加试剂b，直接加入试剂c调节溶液pH，是否可行？       （填“是”或“否”），理由是      。
（2）用H2O2和硫酸共同浸泡印刷电路板制备硫酸铜。
已知：2H2O2(l)=2H2O (l) +O2(g)             △H1=－196kJ/mol
H2O(l)=H2(g) +1/2O2(g)                    △H2=＋286kJ/mol
Cu(s) +H2SO4(aq)=CuSO4(aq) +H2(g)         △H3=＋64kJ/mol
则Cu(s) +H2O2(l) +H2SO4(aq) =CuSO4(aq) +2H2O(l)    △H =       。
（3）将反应Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O设计成原电池，其正极电极反应式是       。
（4）若用硝酸和硫酸共同浸泡印刷电路板制备硫酸铜，假设印刷电路板中其他成分不与酸反应，欲制取3mol纯净的硫酸铜，需要0.5 mol/L的硝酸溶液的体积是       L。

参考答案：（1）①过滤（2分）②C（2分）③否（1分）；不能除去亚铁离子，影响所得氯化铜纯度（2分）（2）-320KJ/mol（3分）（3）H2O2+2H++2e-=2H2O（2分）（4）4（3分）

本题解析：（1）①操作是将固体和液体分开，用过滤。②利用印刷电路板上的铜制备CuCl2，反应后的溶液中有铁元素，说明使用的是氯化铁，选C。③需要将溶液中的铁元素变成沉淀，若以氢氧化亚铁的沉淀形式，溶液的pH在7.6到9.6之间，而铜离子已经沉淀，不能分离，若以氢氧化铁的形式沉淀，pH2.7开始沉淀，到3.7沉淀完全，这时铜离子没有开始沉淀，所以要将亚铁氧化成铁离子才能调节溶液的pH值进行沉淀，所以不可行，选否；因为那样不能除去亚铁离子，会影响所得氯化铜纯度。（2）根据盖斯定律，将方程式进行四则运算，③+②/2-②，则反应热=+64-196/2-286=-320KJ/mol。（3）原电池中铜做负极，过氧化氢在正极反应得到电子，电极反应为：H2O2+2H++2e-=2H2O。（4）根据离子方程式分析：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO+4H2O，生成3摩尔硫酸铜，需要3摩尔铜，2摩尔硝酸，所以硝酸的体积为2/0.5=4升。
考点：原电池的电极反应的书写，物质的分离，盖斯定律

本题难度：困难

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