最新 高中同步测试卷鲁科化学选修4：高中同步测试卷五 Word版含解析

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1、最新精品文档 最新精品文档 最新精品文档高中同步测试卷(五)第五单元原电池原理的综合应用(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1.如图，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是()A外电路的电流方向为X外电路YB若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y为FeCX极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应D若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为XY2原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是()A由Al、Cu、稀硫酸组成原电池，其负极反应式为Al

2、3e=Al3B由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为Al3e4OH=Al(OH)4C由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为Cu2e=Cu2D由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为Cu2e=Cu23LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为FePO4LiLiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法不正确的是()A可加入硫酸以提高电解质的导电性B放电时电池内部Li向正极移动C充电过程中，电池正极材料的质量减少D放电时电池正极反应为FePO4Lie=

3、LiFePO44在如图所示的装置中，a的金属活动性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是()A碳棒上有气体放出，溶液pH变大Ba是正极，b是负极C导线中有电子流动，电子从a极经导线流向b极Da极上发生了氧化反应5如图所示装置中，可观察到电流表指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是()选项MNPA锌铜稀硫酸溶液B铜锌稀盐酸C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液6用铂电极电解CuSO4和KNO3的混合溶液500 mL，经过一段时间后，两极均得到标准状况下11.2 L的气体，则原混合溶液中CuSO4的物质的量浓度为()A0.5 mol·L1

4、B0.8 mol·L1 C1.0 mol·L1 D1.5 mol·L17锌铜原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是()A正极反应为Zn2e=Zn2 B电池反应为ZnCu2=Zn2CuC在外电路中，电流从负极流向正极 D盐桥中的K移向ZnSO4溶液8现在电动车普遍使用的是铅酸蓄电池，工作原理为PbO22H2SO4Pb2PbSO42H2O，下列有关说法正确的是()A铅酸蓄电池放电时，电路中每转移2 mol电子，消耗 1 mol 硫酸B铅酸蓄电池在放电时，只有负极产生PbSO4C充电时，铅酸蓄电池的阴极电极反应式为PbSO42e=PbSOD充电过程中，阳极附近溶液的pH

5、增大9某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H，其基本结构如图所示，电池总反应式可表示为2H2O2=2H2O。下列有关说法正确的是()A电子通过外电路从b极流向a极Bb极上的电极反应式为O22H2O4e=4OHC每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L H2DH由a极通过固体酸电解质传递到b极10.如图所示，最近美国医学家利用人体自身环境设计了心脏起搏器，其动力由人体体液中的能量物质提供。下列有关说法正确的是()A图中“？”为人体中的脂肪BO2极为心脏起搏器的负极C产生的CO2使人体血液呈酸性，长期使用对人体有害D电池正极的电极反应式为O24H4e=2H2O11用铜片、银片、Cu(N

6、O3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼胶­KNO3的U形管)构成一个原电池(如图)。下列有关该原电池的叙述中正确的是()在外电路中，电子由铜电极流向银电极正极反应：Age=Ag实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A B C D12微生物燃料电池因具有原料广泛、操作条件温和、资源利用率高、对环境无污染等特点而被人们重视，以用葡萄糖做底物的燃料电池为例，其正、负极反应式如下：正极：6O224H24e12H2O负极：C6H12O66H2O24e6CO224H则下列有关该电池的说法正确的是()A该电池的工作环境是高温条件B葡

7、萄糖(C6H12O6)在变化中失去电子，被还原C该电池的电解质溶液是强酸性溶液，如浓硫酸等D该电池的总反应式为C6H12O66O26CO26H2O13最新研制出的以NaOH溶液为电解液的锌­空气电池具有零污染、高能量及材料可再生等优点，因而被专家们认为是电动汽车的理想动力电源。该电池的总反应式为2ZnO24NaOH2H2O=2Na2Zn(OH)4。下列说法中正确的是()A该电池工作时，电子经外电路从正极流向负极B该电池每消耗65 g Zn时吸收11.2 L O2C负极的电极反应式为Zn4OH2e=Zn(OH)42D该电池在工作过程中电解液的pH增大14载人空间站的生态系统中，要求分离

8、人呼出的二氧化碳，同时需要提供氧气。某电化学装置利用太阳能转化的电能可以实现上述要求，同时还有燃料一氧化碳生成，该电化学装置中得电子的电极发生的反应是2CO24e2H2O=2CO4OH。下列判断错误的是()A上述电化学装置相当于电解池B上述装置进行的总反应为2CO22COO2C反应结束后该电化学装置中电解质溶液的pH增大D失电子的电极发生的反应是4OH4e=2H2OO215电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，即保持污水的pH在5.06.0之间，通过电解生成 Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体具有吸附作用，可吸附水中的污物而使其沉淀下来，起到净水作用。其原理如图所示。下列说法正确的是

9、()A铁电极为阳极，反应式为Fe3e=Fe3B通入甲烷的石墨电极做负极，反应式为CH48OH8e=CO26H2OC为增强污水的导电能力，可向污水中加入适量乙醇D若阴极产生了44.8 L气体，则理论上消耗同条件下的甲烷为11.2 L16空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC)，RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。RFC的工作原理如图所示。下列有关说法正确的是()A当有0.1 mol电子转移时，a电极产生2.24 L H2Bb电极上发生的电极反应式为 4H2O4e=2H24OHCc电极上进行还原反应，B池中的H可以通过隔膜进入A池Dd电极上发生的电极

10、反应式为O24H4e=2H2O题号12345678910111213141516答案二、非选择题(本题包括4小题，共52分)17(12分)依据氧化还原反应：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)设计的原电池如图所示：请回答下列问题：(1)电极X的材料是_；电解质溶液Y是_；(2)银电极为电池的_极，发生的电极反应为_；X电极上发生的电极反应为_；(3)外电路中的电子是从_电极流向_电极。(填对应电极材料的化学式)18.(10分)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型电池。电池装置如图所示，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂粉吸附气体的能力强，性质稳定。请回答下列问题：(1)氢氧燃料

11、电池能量转化的主要形式是_，在导线中电子流动方向为_(用a、b表示)。(2)负极反应式为_。(3)电极表面镀铂粉的原因为_。(4)该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断地提供电能。因此大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：.2LiH22LiH.LiHH2O=LiOHH2反应中的还原剂是_，反应中的氧化剂是_。19(16分)某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目：方案：有人提出将大小相等的铁片和铜片分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动

12、性。该原理的离子方程式为_。方案：有人利用Fe、Cu做电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。正极：_；负极：_。方案：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案、不能雷同)：_，用离子方程式表示其反应原理：_。20(14分)原电池、电解池原理在工业生产、日常生活中具有广泛应用。(1)Li­SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4­SOCl2。电池的总反应可表示为4Li2SOCl2=4LiClSSO2。请回答下列

13、问题。电池负极发生的电极反应式为_。电池正极发生的电极反应式为_。(2)钢铁生锈的现象随处可见，钢铁的电化学腐蚀原理如图所示。写出石墨电极的电极反应式：_。将该装置进行简单修改即可成为钢铁电化学防护的装置。请在图中虚线框内所示位置进行修改，并用箭头标出导线中电子流动的方向。写出修改后石墨电极的电极反应式：_。参考答案与解析1导学号29160080解析：选D。由图示电子流向知X为负极，Y为正极，则电流方向为Y外电路X，故A错；若两电极分别为Fe和碳棒，则X为铁，Y为碳棒，B错；负极上失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应，C错；若两电极均为金属，活泼金属做负极，故有活动性：XY。2导学

14、号29160081解析：选C。原电池正、负极的判断不能完全依赖金属的活动性，因为可能会出现特殊情况：浓硝酸使铁、铝钝化；铝与NaOH溶液反应，而镁不能与NaOH溶液反应等。3导学号29160082解析：选A。由于Li能和稀H2SO4、H2O反应，因此电解质不能用硫酸；放电过程为原电池原理，在原电池中，阴离子向着负极移动，阳离子向着正极移动；充电过程是电解的过程，电解池的阳极失电子，即LiFePO4e=LiFePO4，因此阳极材料(LiFePO4)质量会减少；将电解池阳极反应倒过来就是原电池的正极反应。综合上述分析可知B、C、D正确。4导学号29160083B5导学号29160084解析：选C。

15、根据实验现象可知，M为原电池的正极，N为原电池的负极，N比M活泼，P溶液中含有金属阳离子，且在M电极上析出并附着，C项符合题意。6导学号29160085解析：选C。阳极电极反应：4OH4e=2H2OO2，失去电子的物质的量为n(O2)×4×42 mol；阴极电极反应：首先发生的是Cu22e=Cu，其次发生的是2H2e=H2，阴极被还原物质得到电子的总量n(Cu2)×2n(H2)×2n(Cu2)×2×2，两电极物质得失电子数相等，即2 moln(Cu2)×2×2。解得n(Cu2)0.5 mol，n(CuSO4)n(C

16、u2)0.5 mol，所以其物质的量浓度1.0 mol·L1。7导学号29160086解析：选B。在原电池中，相对活泼的金属材料做负极，相对不活泼的金属材料做正极，负极反应为Zn2e=Zn2，正极反应为Cu22e=Cu，因Zn失电子生成Zn2，为使ZnSO4溶液保持电中性，盐桥中的Cl移向ZnSO4溶液。8导学号29160087解析：选C。从反应方程式可知，铅酸蓄电池放电时，电路中每转移2 mol电子，应消耗2 mol硫酸，A错；铅酸蓄电池在放电时，正极反应式为PbO22e4HSO=PbSO42H2O，负极反应式为Pb2eSO=PbSO4，B错；充电时，阴极发生还原反应，电极反应式为

17、PbSO42e=PbSO，C正确；充电时，阳极发生氧化反应，电极反应式为PbSO42H2O2e=PbO24HSO，故阳极附近溶液的pH减小，D错。9导学号29160088解析：选D。本题考查原电池知识，意在考查考生的分析能力。该原电池的化学原理是H2被氧化，在负极(a极)发生反应：H22e=2H，H由a极传递到b极，D项正确；O2发生还原反应，在正极(b极)发生反应：O24H4e=2H2O，则电子经外电路从a极流向b极，A、B两项均不正确；C项因未指明气体所处的温度和压强，不正确。10导学号29160089解析：选D。本题将原电池原理进行拓展和创新，所以解答时首先要了解人体体液中的能量物质，其

18、次要根据原电池原理来分析心脏起搏器的正、负极。选项A，人体体液中的能量提供者是葡萄糖，不是脂肪。选项B，体液中的葡萄糖为电池的负极。选项C，人体自身能量消耗也会产生二氧化碳，通过人体的呼吸调节不会使人体的血液呈酸性。选项D，O2获得电子，为电池的正极，其电极反应式为O24H4e=2H2O。11导学号29160090解析：选B。该原电池中铜做负极，银做正极，电子由铜电极流向银电极，正确；该原电池中Ag在正极上得电子，电极反应为Age=Ag，正确；实验过程中取出盐桥，不能形成闭合回路，原电池不能继续工作，错误；该原电池的总反应为Cu2Ag=Cu22Ag，正确。12导学号29160091解析：选D。

19、题目中指出“操作条件温和”，A错误；葡萄糖(C6H12O6)在变化中失去电子，被氧化，B错误；选项C中浓硫酸会使有机物炭化，C错误；把正极和负极的反应式相加可以得出该电池的总反应式为C6H12O66O26CO26H2O，D正确。13导学号29160092解析：选C。A项中该电池工作时，电子应经外电路从负极流向正极，故该项错误；B项中氧气不一定在标准状况下，故该项错误；C项中锌做负极，在碱性条件下生成 Zn(OH)42，故该项正确；D项中从总反应式可知，该电池在工作过程中电解液的pH减小，故该项错误。14导学号29160093解析：选C。本题考查电解，意在考查考生电解原理的应用能力。根据题目提示

20、利用电能实现上述要求可知该电化学装置相当于电解池，A正确；根据提示的反应物与生成物可以写出电解的总反应式为2CO22COO2，B正确；阴极反应生成的OH在阳极完全反应，故反应前后溶液的pH并不变化，C错；由总反应式减去阴极反应式，可以得到阳极反应式为4OH4e=2H2OO2，D正确。15导学号29160094解析：选D。熔融碳酸盐电池中通入甲烷的一极为负极，电极反应式为CH48e4CO=5CO22H2O，B错误；通入空气的一极为正极，所以Fe是阳极、C是阴极，Fe电极发生两个反应，电极反应式为Fe2e=Fe2、2H2O4e=O24H，A错误；乙醇是非电解质，C错误；阴极生成氢气，由电子转移相等

21、可得CH48e4H2，D正确。16导学号29160095解析：选C。由图知，右边为氢氧燃料电池，左边为电解池。A项，a极的电极反应式为2H2e=H2，转移0.1 mol电子时，在标准状况下产生1.12 L氢气，A项错误；B项，b电极与电源正极相连，是阳极，电极反应式为2H2O4e=4HO2，B项错误；C项，c电极上发生还原反应，说明该电极为正极，阳离子向正极移动，即B池中的H通过隔膜进入A池，C项正确；D项，气体X是H2，d电极上发生的电极反应式为2H24e=4H，D项错误。17导学号29160096解析：由氧化还原反应：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)可知，可以选用Cu&

22、#173;Ag­AgNO3(aq)构成简易的原电池。因此题图中电极X的材料是Cu，电解质溶液Y是AgNO3溶液，正极为Ag，正极上发生的反应为Age=Ag；负极为Cu，负极上发生的反应为Cu2e=Cu2。在外电路，电子由负极流向正极，即从Cu电极流向Ag电极。答案：(1)CuAgNO3溶液(2)正Age=AgCu2e=Cu2(3)CuAg18导学号29160097解析：(1)原电池将化学能转化为电能。总反应为2H2O2=2H2O，其中H2从0价升至1价，失去电子，即电子从a流向b。(2)负极为失去电子的一极，即H2失电子生成H，由于溶液呈碱性，故电极反应式左边应加上OH，右边生成H2

23、O。(3)铂粉的接触面积大，可以加快反应速率。(4).Li元素从0价升至1价，做还原剂。.H2O中的H元素的化合价从1价降至H2中的0价，做氧化剂。答案：(1)由化学能转化为电能由a到b(2)2H24OH4e=4H2O(或H22OH2e=2H2O)(3)增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，加快电极反应速率(4)LiH2O19导学号29160098解析：方案：铁可以和稀硫酸(或稀盐酸)反应生成H2，而Cu在金属活动性顺序表中位于H的后面，不能置换出酸中的氢。 方案：利用原电池原理证明金属活动性：Fe>Cu，可以把铁片做为原电池的负极，铜片做为原电池的正极，稀硫酸或稀盐酸做电解质溶液，按

24、要求组成闭合回路，画出装置图，并写出相应的电极反应式。也可以设计盐桥组成原电池。 方案：可以利用金属与盐溶液的置换反应验证金属的活动性。把铁片插入CuSO4溶液中观察现象。答案：方案：Fe2H=Fe2H2方案：正极：2H2e=H2负极：Fe2e=Fe2方案：把一块光洁的铁片插入到CuSO4溶液中，观察现象FeCu2=Fe2Cu20导学号29160099解析：(1)分析反应中元素的化合价变化，可知Li发生氧化反应，SOCl2发生还原反应。负极反应式为Lie=Li。正极反应式为2SOCl24e=4ClSSO2。(2)铁发生吸氧腐蚀，石墨做正极，电极反应式为2H2OO24e=4OH。利用外加电源的阴极保护法，将铁与直流电源的负极相连接，可以保护铁不被腐蚀。修改后的装置为电解池，石墨电极做阳极，Cl放电，电极反应式为2Cl2e=Cl2。答案：(1)Lie=Li2SOCl24e=4ClSSO2(2)2H2OO24e=4OH2Cl2e=Cl2最新精品资料