一、單選題
1.如圖所示裝置中,觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),M棒變粗,N棒變細(xì)。由此判斷下列M、N、P物質(zhì)可以成立的是

A.M為,N為Pb,P為濃硫酸B.M為Cu,N為Fe,P為稀鹽酸
C.M為Zn,N為C(石墨),P為溶液D.M為Ag,N為Zn,P為溶液
2.如圖為某原電池,下列相關(guān)說(shuō)法中不正確的是
A.該原電池中Cu為正極
B.Zn極發(fā)生氧化反應(yīng)
C.隨著反應(yīng)的進(jìn)行n()始終保持不變
D.若有1ml電子流過(guò)導(dǎo)線,則產(chǎn)生的H2體積為22.4L
3.關(guān)于如圖所示裝置的敘述正確的是
A.兩裝置均能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.兩裝置中銅片表面均有氣泡生成
C.圖2溶液中向銅片遷移D.圖2中溶解6.5g鋅時(shí)溶液中轉(zhuǎn)移電子0.2ml
4.用導(dǎo)線相連的鐵片與銅片同時(shí)浸泡在溶液中,下列說(shuō)法正確的是
A.電流從銅片流出,經(jīng)導(dǎo)線流向鐵片B.電子從鐵片流出,經(jīng)溶液轉(zhuǎn)移到銅片
C.鐵片發(fā)生氧化反應(yīng),因此是陽(yáng)極D.溶液中減少,而增多
5.某化學(xué)興趣小組為了探索電極在原電池中的作用,設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下:
根據(jù)上表中記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,下列說(shuō)法不正確的是
A.實(shí)驗(yàn)1中鋁電極上發(fā)生還原反應(yīng)
B.實(shí)驗(yàn)2中電子從鋁片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片
C.實(shí)驗(yàn)2和3都是A1做負(fù)極,實(shí)驗(yàn)1和4都是Al做正極
D.實(shí)驗(yàn)3正極的電極反應(yīng)為2H++=H2↑
6.a(chǎn)、b、c、d四種金屬片浸入稀硫酸中,用導(dǎo)線兩兩組成原電池。若a、b相連時(shí),電流由a經(jīng)導(dǎo)線流向b;c、d相連時(shí),d極質(zhì)量減少;a、c相連時(shí),c極上產(chǎn)生大量氣泡;a、d相連時(shí),H+移向d極,則四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?br>A.b>a>d>cB.b>d>a>cC.b>a>c>dD.b>d>a>c
7.化學(xué)電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。下列說(shuō)法不正確的是
A.甲:溶液中Zn2+向Cu電極方向移動(dòng),電子由鋅經(jīng)電解質(zhì)溶液流向銅電極
B.乙:正極的電極反應(yīng)式為Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-
C.丙:鋅筒作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),鋅筒會(huì)變薄
D.丁:使用一段時(shí)間后,電解質(zhì)溶液的酸性減弱,導(dǎo)電能力下降
8.國(guó)家電投氫能公司全自主研發(fā)的“氫騰"燃料電池系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于氫能大巴。某種氫燃料電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖,下列說(shuō)法正確的是
A.電池工作時(shí),電解質(zhì)溶液中的向b極移動(dòng)
B.a(chǎn)極發(fā)生的電極反應(yīng)為
C.b極為正極,發(fā)生氧化反應(yīng)
D.當(dāng)外電路有1ml電子轉(zhuǎn)移時(shí),b極消耗5.6L
9.鋅-空氣電池(原理如圖)適宜用作城市電動(dòng)車的動(dòng)力電源。該電池放電時(shí)Zn轉(zhuǎn)化為,下列說(shuō)法正確的是

A.每消耗轉(zhuǎn)移個(gè)電子
B.氧氣在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)
C.該電池放電時(shí)向Zn電極移動(dòng)
D.該電池的負(fù)極反應(yīng)為
10.我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種新原電池,如圖所示,電解質(zhì)溶液為溶液,雙極膜由兩種離子交換膜組成,和在雙極膜中可以自由移動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是
A.M極為負(fù)極B.N極的電極反應(yīng)為氧化反應(yīng)
C.雙極膜中向M極遷移D.若負(fù)極減輕65g,則正極增重96g
11.鋰海水電池常用在海上浮標(biāo)等助航設(shè)備中,其原理如圖所示。

電池反應(yīng)為。電池工作時(shí),下列說(shuō)法正確的是
A.如果將海水換成乙醇該裝置仍可以構(gòu)成個(gè)原電池該裝置
B.電子從鋰電極經(jīng)導(dǎo)線流向鎳電極
C.金屬鋰作負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)
D.理論上每轉(zhuǎn)移電子可以生成
12.某鐵—空氣電池放電時(shí),其原理如圖所示。電池總反應(yīng)為。下列說(shuō)法不正確的是
A.a(chǎn)極質(zhì)量減少B.b極為電池正極,發(fā)生氧化反應(yīng)
C.電子從a電極經(jīng)負(fù)載流向b電極D.該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
13.Mg-H2O2電池可用于驅(qū)動(dòng)無(wú)人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液,示意圖如下。該電池工作時(shí),下列說(shuō)法正確的是
A.Mg 電極是該電池的正極
B.H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)
C.石墨電極附近溶液的pH 增大
D.溶液中Cl-向正極移動(dòng)
14.在金屬Pt、Cu和銥(Ir)的催化作用下,密閉容器中的H2可高效轉(zhuǎn)化酸性溶液中的硝態(tài)氮()以達(dá)到消除污染的目的。其工作原理的示意圖如圖:下列說(shuō)法不正確的是

A.Ir的表面發(fā)生反應(yīng):H2+N2O=N2+H2O
B.導(dǎo)電基體上的負(fù)極反應(yīng):H2-2e-=2H+
C.若導(dǎo)電基體上只有單原子銅,也能消除含氮污染物
D.若導(dǎo)電基體上的Pt顆粒增多,不利于降低溶液中的含氮量
15.我國(guó)研究的新型電池,為的治理和再利用提供了新的研究思路,其工作原理如圖所示。電池放電時(shí)的總反應(yīng)為。下列有關(guān)該電池工作時(shí)的說(shuō)法不正確的是
A.外電路電流的方向:b極→電流表→a極
B.b極的電極反應(yīng):
C.當(dāng)外電路通過(guò)1ml電子時(shí),b極質(zhì)量增加15g
D.電解液中向a極附近遷移
16.利用CH4燃料電池電解制備Ca(H2PO4)2并得到副產(chǎn)物NaOH、H2、Cl2,裝置如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是
A.a(chǎn)極的電極反應(yīng)式為CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O
B.A膜和C膜均為陰離子交換膜
C.可用鐵電極替換陰極的石墨電極
D.a(chǎn)極上通入2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)甲烷,陽(yáng)極室Ca2+減少0.4ml
17.微生物脫鹽電池既可以處理廢水中和銨鹽,同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)海水的淡化,原理如圖所示,其中陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò),陰離子交換膜只允許陰離子通過(guò)。下列說(shuō)法正確的是

A.電極a為正極
B.X離子交換膜為陰離子交換膜,Y離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜
C.電極b上每生成2.24L,電路中轉(zhuǎn)移0.6ml電子
D.電池工作一段時(shí)間后,電極a和電極b產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量之比為1∶2
18.我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)的“海泥電池”,既可用于深海水下儀器的電源補(bǔ)給,又有利于海洋環(huán)境污染治理,其中微生物代謝產(chǎn)物顯酸性,電池工作原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.A電極為正極
B.質(zhì)子從海底沉積層通過(guò)交接面向海水層移動(dòng)
C.負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH2O-4e-+H2O=CO2+4H+
D.高溫下微生物蛋白質(zhì)變性失活,故升溫不一定能提高電池的效率
19.氮氧化物(NOx)能引起霧霾、光化學(xué)煙霧、酸雨等環(huán)境問(wèn)題。某科研機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案利用原電池原理處理氮氧化合物(NO),其原理如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A.電極A為原電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng)
B.H+通過(guò)質(zhì)子交換膜由A極向B極移動(dòng)
C.該電池正極電極反應(yīng)為2NO-4e-+4H+=N2+2H2O
D.當(dāng)A電極轉(zhuǎn)移0.6mle-時(shí),兩極共產(chǎn)生2.24LN2(標(biāo)況下)
二、填空題
20.根據(jù)原電池原理,人們研制出性能各異的化學(xué)電池。
(1)鋅銅原電池裝置示意圖如圖所示,Zn片作 (填“正極”或“負(fù)極”)。

(2)銅片上觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 ,鋅片上的電極反應(yīng)式為 。
(3)電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說(shuō)明該裝置實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能向 的轉(zhuǎn)化。
(4)若把反應(yīng)仿照上圖設(shè)計(jì)成原電池,則兩個(gè)電極分別為銅、 (填材料名稱),電解質(zhì)溶液為 (填化學(xué)式)。
(5)鎂、海水、溶解氧可構(gòu)成原電池,為水下小功率設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間供電,結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示,其總反應(yīng)為:。下列說(shuō)法正確的是 (填字母序號(hào))。

a.Mg作電池的負(fù)極 b.發(fā)生氧化反應(yīng)
21.完成下列問(wèn)題。
(1)若需將反應(yīng):Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+設(shè)計(jì)成如下圖所示的原電池裝置。則A(正極)極材料為 ,B(負(fù)極)極材料為 ,溶液C為 ,A(正極)電極上發(fā)生反應(yīng)的類型為 (填“氧化”或“還原”)反應(yīng),B(負(fù)極)電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為 ,當(dāng)有1.6g銅溶解時(shí),通過(guò)外電路的電子的物質(zhì)的量為 。
(2)某種氫氧燃料電池是用稀硫酸作電解質(zhì)溶液,其裝置如下圖。則電極a是電池的 (填“正”或“負(fù)”)極,該電池正極的電極反應(yīng)式為 。
三、解答題
22.氮及其化合物在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用,按要求回答下列問(wèn)題:
I.氨氣是重要的化工原料,回答下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)室制取的化學(xué)方程式為 。
(2)1909年化學(xué)家哈伯在實(shí)驗(yàn)室首次用單質(zhì)合成了氨。2007年化學(xué)家格哈德埃特爾在哈伯研究所證實(shí)了氫氣與氮?dú)庠诠腆w催化劑表面合成氨的反應(yīng)過(guò)程,獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。用、、分別表示、、,觀察下圖,判斷符合在催化劑表面合成氨反應(yīng)過(guò)程的順序?yàn)開______。
A.②③④①⑤B.③②①④⑤C.③②④①⑤D.⑤④①②③
Ⅱ.氮氧化物是造成環(huán)境污染的主要原因之一,消除氮氧化物有多種方法。
(3)消除NO污染物,可在一定條件下,用CO與NO反應(yīng)生成和,發(fā)生反應(yīng):,為提高此反應(yīng)的速率,下列措施可行的是_______(填字母)。
A.充入氮?dú)釨.降低溫度C.使用適合催化劑D.移出CO
(4)某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如下裝置,有效降低含氮化合物的排放,同時(shí)充分利用化學(xué)能,
相同溫度和壓強(qiáng)下,A、B兩電極產(chǎn)生氣體的體積比為 ,B電極的電極反應(yīng)方程式為 。
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
電極材料
電解質(zhì)溶液
電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向
1
Mg、Al
稀鹽酸
指向鋁
2
Al、Cu
稀鹽酸
偏向銅
3
A1、石墨
稀鹽酸
偏向石墨
4
Mg、Al
NaOH溶液
偏向鎂
參考答案:
1.D
【分析】該裝置沒(méi)有外接電源,是原電池;M棒變粗,N棒變細(xì),說(shuō)明N極失電子作負(fù)極,M極得電子作正極;M棒變粗,所以溶液中的金屬陽(yáng)離子析出生成金屬單質(zhì),電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子為金屬陽(yáng)離子且活潑性小于N;
【詳解】A.M為,N為Pb,P為濃硫酸,N極鉛發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸鉛,N極變粗 A錯(cuò)誤;
B.N極鐵是負(fù)極,M極是氫離子放電生成氫氣,所以M極質(zhì)量不變,B錯(cuò)誤;
C.M極(Zn)易失電子作負(fù)極,變細(xì),N極(石墨)上析出Cu而變粗,C錯(cuò)誤;
D.N極材料Zn比M極Ag活潑,且M極Ag上有銀析出,所以質(zhì)量增加,D正確;
故選D。
2.D
【分析】該裝置為原電池,Zn為負(fù)極,電極反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+,Cu為正極,電極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑。
【詳解】A.根據(jù)分析,Cu為原電池的正極,A正確;
B.根據(jù)分析,Zn為負(fù)極,負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),B正確;
C.原電池的總反應(yīng)為Zn+2H+= Zn2++ H2↑,沒(méi)有消耗,因此n()始終保持不變,C正確;
D.若有1ml電子流過(guò)導(dǎo)線,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒,生成H2的物質(zhì)的量為0.5ml,選項(xiàng)中未說(shuō)明標(biāo)況,因此無(wú)法計(jì)算H2體積,D錯(cuò)誤;
故選D。
3.C
【分析】圖1不構(gòu)成原電池,圖1左邊燒杯中發(fā)生反應(yīng)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;圖2構(gòu)成原電池,Zn為負(fù)極,Zn極電極反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+,Cu為正極,Cu極電極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑。
【詳解】A.圖1裝置不能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能,圖1中主要化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.圖1裝置不構(gòu)成原電池,銅片表面無(wú)明顯現(xiàn)象,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.圖2溶液中陽(yáng)離子H+向正極銅片遷移,C項(xiàng)正確;
D.圖2溶解6.5g鋅(即0.1mlZn)時(shí)有0.2ml電子通過(guò)外電路,電子不能通過(guò)溶液,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選C。
4.A
【分析】用導(dǎo)線相連的鐵片與銅片同時(shí)浸泡在溶液中,構(gòu)成原電池,鐵作負(fù)極,銅作正極,負(fù)極鐵失電子變?yōu)閬嗚F離子,電極反應(yīng)式為:Fe-2e-=Fe2+,正極銅離子得電子變?yōu)閱钨|(zhì)銅,電極反應(yīng)式為:Cu2++2e-=Cu。
【詳解】A.電流由正極經(jīng)導(dǎo)線流向負(fù)極,即電流從銅片流出,經(jīng)導(dǎo)線流向鐵片,A正確;
B.電子從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極,即電子從鐵片流出,經(jīng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到銅片,電子不能經(jīng)過(guò)電解質(zhì)溶液,B錯(cuò)誤;
C.鐵失電子,作還原劑,發(fā)生氧化反應(yīng),作負(fù)極,C錯(cuò)誤;
D.原電池的總反應(yīng)為:Fe+Cu2+=Fe2++Cu,溶液中Cu2+減少,F(xiàn)e2+增多,D錯(cuò)誤;
答案選A。
5.C
【詳解】A.實(shí)驗(yàn)1中電解質(zhì)溶液為稀鹽酸,則根據(jù)金屬活動(dòng)性Mg>Al,則金屬M(fèi)g做負(fù)極材料,化合價(jià)升高失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),金屬Al為正極發(fā)生還原反應(yīng),A項(xiàng)正確;
B.實(shí)驗(yàn)2中電解質(zhì)溶液為稀鹽酸,則金屬Al為負(fù)極,化合價(jià)升高失去電子,則電子從負(fù)極經(jīng)過(guò)導(dǎo)線流向正極,B項(xiàng)正確;
C.實(shí)驗(yàn)2中金屬Al為負(fù)極,實(shí)驗(yàn)3中金屬Al為負(fù)極,實(shí)驗(yàn)1中金屬Al為正極,實(shí)驗(yàn)4中金屬Al為負(fù)極,C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.實(shí)驗(yàn)3正極為石墨,電解質(zhì)溶液為稀鹽酸,則溶液中的陽(yáng)離子在石墨電極上變?yōu)闅錃?,正極的電極反應(yīng)式為:2H++=H2↑,D項(xiàng)正確;
答案選C。
6.A
【詳解】若a、b相連,電流由a經(jīng)導(dǎo)線流向b,a為正極,則活潑性:;若c、d相連,d極質(zhì)量減小,d為負(fù)極,則活潑性:;a、c相連,c極上產(chǎn)生大量氣泡,c為正極,則活潑性:;a、d相連,移向d極,d為正極,則活潑性:;所以金屬活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱:,A項(xiàng)正確。
7.A
【詳解】A.Zn較Cu活潑,做負(fù)極,Zn失電子變Zn2+,電子經(jīng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到銅電極,電子不經(jīng)過(guò)電解質(zhì)溶液,銅電極負(fù)電荷變多,吸引了溶液中的陽(yáng)離子,因而Zn2+和H+遷移至銅電極,A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.Ag2O作正極,得到來(lái)自Zn失去的電子,被還原成Ag,結(jié)合KOH作電解液,故電極反應(yīng)式為Ag2O+2e?+H2O=2Ag+2OH?,B項(xiàng)正確;
C.Zn為較活潑電極,做負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+,鋅溶解,因而鋅筒會(huì)變薄,C項(xiàng)正確;
D.鉛蓄電池總反應(yīng)式為,可知放電一段時(shí)間后,H2SO4不斷被消耗,因而電解質(zhì)溶液的酸性減弱,導(dǎo)電能力下降,D項(xiàng)正確;
故答案選A。
8.A
【分析】由圖可知,a極為負(fù)極,電極反應(yīng)式為H2-2e-=2H+,b極為正極,電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+=2H2O。
【詳解】A.電池工作時(shí),H+移向正極,故A正確;
B.a(chǎn)極發(fā)生的電極反應(yīng)為H2-2e-=2H+,故B錯(cuò)誤;
C.b極為正極,發(fā)生還原反應(yīng),故C錯(cuò)誤;
D.題目中未給標(biāo)準(zhǔn)狀況,無(wú)法計(jì)算氧氣的物質(zhì)的量,故D錯(cuò)誤;
故選A。
9.C
【分析】由裝置可知該原電池原理為Zn與氧氣反應(yīng),Zn作負(fù)極,石墨電極作正極,氧氣在正極得電子,據(jù)此分析解答。
【詳解】A.正極電極反應(yīng)為:,則消耗轉(zhuǎn)移個(gè)電子,故A錯(cuò)誤;
B.氧氣在正極得電子,發(fā)生還原反應(yīng),故B錯(cuò)誤;
C.原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng),則向Zn電極移動(dòng),故C正確;
D.該電池的負(fù)極反應(yīng)為,故D錯(cuò)誤;
故選:C。
10.B
【分析】M電極上PbO2在硫酸條件下得電子生成PbSO4,則M為正極,N電極上Zn失電子在KOH溶液中生成[Zn(OH)4]2-,則N為負(fù)極,雙極膜中水電離出的H+向正極移動(dòng),OH-向負(fù)極移動(dòng)。
【詳解】A.M電極上PbO2在硫酸條件下得電子生成PbSO4,則M為正極,故A錯(cuò)誤;
B.N電極上Zn失電子在KOH溶液中生成[Zn(OH)4]2-,電極反應(yīng)式為Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-,則N為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),故B正確;
C.由分析知N為負(fù)極,雙極膜中OH-向負(fù)極移動(dòng)即向M極遷移,故C錯(cuò)誤;
D.若負(fù)極減輕65g,即有1mlZn失電子生成[Zn(OH)4]2-,轉(zhuǎn)移2ml電子,則正極PbO2在硫酸條件下得電子生成PbSO4,增重m(PbSO4)-m(PbO2)=64g,故D錯(cuò)誤;
故選B選項(xiàng)。
11.B
【分析】根據(jù)電池總反應(yīng)可知金屬鋰作負(fù)極,發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),金屬鎳作正極,在正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng);
【詳解】A.將海水換成乙醇,乙醇與金屬鋰之間直接發(fā)生氧化還原反應(yīng),但缺乏電解質(zhì)、無(wú)法形成原電池,故A錯(cuò)誤;
B.電子從負(fù)極鋰電極經(jīng)導(dǎo)線移向正極鎳電極,故B正確;
C.金屬鋰作負(fù)極,發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),故C錯(cuò)誤;
D.未指明氣體是否處于標(biāo)準(zhǔn)狀況,無(wú)法用氣體摩爾體積計(jì)算,故D錯(cuò)誤;
答案選B。
12.B
【分析】根據(jù)題干信息,a為負(fù)極,F(xiàn)e失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2,b為正極,O2得到電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-,據(jù)此分析解答。
【詳解】A.a(chǎn)為負(fù)極,F(xiàn)e失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),F(xiàn)e被消耗,因此a極質(zhì)量減少,A正確;
B.b為正極,O2得到電子發(fā)生還原反應(yīng),B錯(cuò)誤;
C.a(chǎn)極是負(fù)極,電子從a電極經(jīng)負(fù)載流向b電極,C正確;
D.該裝置為原電池,將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,D正確;
答案選B。
13.C
【詳解】A.組成原電池的負(fù)極被氧化,在Mg-H2O2電池中,鎂為負(fù)極,而非正極,A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B. H2O2在石墨電極上得電子發(fā)生還原反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.工作時(shí),正極反應(yīng)式為H2O2+2H++2e-═2H2O,不斷消耗H+離子,正極周圍海水的pH增大,C項(xiàng)正確;
D.原電池中,陽(yáng)離子向正極移動(dòng),陰離子向負(fù)極移動(dòng),形成閉合回路,所以溶液中的Cl-向負(fù)極移動(dòng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案選C。
【點(diǎn)睛】本題考查原電池的工作原理等知識(shí)。正確書寫電極反應(yīng)式為解答該題的關(guān)鍵,鎂-H2O2酸性燃料電池中,鎂為活潑金屬,應(yīng)為原電池的負(fù)極,被氧化,電極反應(yīng)式為Mg-2e-═Mg2+,H2O2具有氧化性,應(yīng)為原電池的正極,被還原,電極反應(yīng)式為H2O2+2H++2e-═2H2O,根據(jù)電極反應(yīng)式判斷原電池總反應(yīng)式,根據(jù)電極反應(yīng)判斷溶液pH的變化。
14.C
【詳解】A.由原理的示意圖可知,Ir的表面H2和N2O發(fā)生反應(yīng)生成N2和H2O,反應(yīng)方程式為:H2+N2O=N2+H2O,A正確;
B.根據(jù)圖示可知:導(dǎo)電基體上,H2為負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:H2-2e-=2H+,B正確;
C.若導(dǎo)電基體上只有單原子銅,不能形成原電池,離子被還原為NO,所以不能消除含氮污染物,C錯(cuò)誤;
D.由原理的示意圖可知:若導(dǎo)電基體上的Pt顆粒增多,則會(huì)更多的轉(zhuǎn)化成,不利于降低溶液中的含氮量,D正確;
故合理選項(xiàng)是C。
15.D
【分析】由放電時(shí)的總反應(yīng)為,Li元素化合價(jià)升高,則a極為負(fù)極,電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i-e-=Li+,b極為正極,N元素化合價(jià)降低,電極反應(yīng)式為:;
【詳解】A.分析可知,a極為負(fù)極,b極為正極,電流從正極流向負(fù)極,即外電路電流的方向:b極→電流表→a極,故A正確;
B.b極為正極,N元素化合價(jià)降低,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:,故B正確;
C.,當(dāng)外電路通過(guò)1ml時(shí),b極生成0.5mlLi2O,b極增加的質(zhì)量為0.5ml×30g/ml=15g,故C正確;
D.電解質(zhì)中陽(yáng)離子移向正極,則電解液中向b極附近遷移,故D錯(cuò)誤;
故選D。
16.B
【詳解】A.a(chǎn)極上甲烷轉(zhuǎn)化為二氧化碳,甲烷失去電子,所以a極為負(fù)極,負(fù)極上甲烷發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O,A正確;
B.根據(jù)題干信息:利用CH4燃料電池電解制備Ca(H2PO4)2并得到副產(chǎn)物NaOH、H2、Cl2,可知陽(yáng)極室的電極反應(yīng)式為: 2Cl--2e-=Cl2↑ ,則陽(yáng)極室內(nèi)鈣離子向產(chǎn)品室移動(dòng),A膜為陽(yáng)離子交換膜,陰極室的電極反應(yīng)式為: 2H2O+2e -=2OH-+H2↑ ,則原料室內(nèi)鈉離子向陰極室移動(dòng),C膜為陽(yáng)離子交換膜,B錯(cuò)誤;
C.陰極電極不參與反應(yīng),可用鐵替換陰極的石墨電極,C正確;
D.a(chǎn)極上通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L甲烷即0.1ml甲烷,失去0.8ml電子,根據(jù)電子守恒,陽(yáng)極室鈣離子減少的物質(zhì)的量是0.4ml,D正確;
答案選B。
17.B
【分析】該裝置為原電池裝置。NO2- →N2,N元素化合價(jià)降低,則電極b為正極,電極a為負(fù)極。負(fù)極電極反應(yīng)式為CH3COOH-8e-+2H2O=2CO2↑+8H+,正極電極反應(yīng)式為2NO2-+8H++6e-=N2↑+4H2O。
【詳解】A.NO2-→N2,N元素化合價(jià)降低,則電極b為正極,電極a為負(fù)極,A錯(cuò)誤;
B.a(chǎn)為負(fù)極,b為正極,溶液中Cl-通過(guò)X離子交換膜移向負(fù)極,則X離子交換膜為陰離子交換膜,Na+通過(guò)Y離子交換膜移向正極,則Y離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜,B正確;
C.未指出氣體所處的狀況(包括壓強(qiáng)、溫度),無(wú)法計(jì)算N2的物質(zhì)的量,因而無(wú)法計(jì)算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量,C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)電極反應(yīng)式,轉(zhuǎn)移相同的24ml電子,電極a生成6mlCO2,電極b生成4mlN2,則電極a和電極b產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量之比為3:2,D錯(cuò)誤;
故選B。
18.C
【分析】由圖可知,A極物質(zhì)由氧氣轉(zhuǎn)化為水,化合價(jià)降低,所以A極是正極,B極是負(fù)極,據(jù)此解答。
【詳解】A.由分析可知,A極是正極,B極是負(fù)極,故A正確;
B.由分析可知,A極是正極,B極是負(fù)極,質(zhì)子帶正電荷,放電時(shí)向正極移動(dòng),所以質(zhì)子從海底沉積層通過(guò)交接面向海水層移動(dòng),故B正確;
C.CH2O在微生物作用下與硫酸根離子反應(yīng)生成CO2和HS-,并不是在負(fù)極的電極反應(yīng),負(fù)極上HS-失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫單質(zhì),電極反應(yīng)式為:HS--2e-=S↓+H+,故C錯(cuò)誤;
D.微生物蛋白質(zhì)高溫條件下會(huì)失活,故升溫不一定能提高電池的效率,故D正確;
故選C。
19.B
【分析】由圖可知,A極氨氣失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氮?dú)猓瑸樨?fù)極;B極NO得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氮?dú)猓瑸檎龢O;
【詳解】A.由分析可知,A極氨氣失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氮?dú)?,為?fù)極,A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.原電池中陽(yáng)離子向正極遷移,故H+通過(guò)質(zhì)子交換膜由A極向B極移動(dòng),B項(xiàng)正確;
C.該電池正極電極反應(yīng)為NO得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氮?dú)?,,C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.負(fù)極反應(yīng)為,生成0.1ml氮?dú)?;正極反應(yīng),根據(jù)電子守恒可知,生成0.15ml氮?dú)猓还采?.25ml氮?dú)?,?biāo)況體積5.6L,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
故選B。
20.(1)負(fù)極
(2) 有氣泡產(chǎn)生
(3)電能
(4) 銀(或鉑、石墨等其它合理答案) (或)
(5)a
【詳解】(1)Zn比Cu活潑,Zn作負(fù)極;
(2)Cu作正極,電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是有氣泡產(chǎn)生,鋅片上的電極反應(yīng)式為;
(3)電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說(shuō)明產(chǎn)生電流,該裝置構(gòu)成原電池,可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能;
(4)原電池中失電子的物質(zhì)作負(fù)極,根據(jù)方程式知,銅失電子作負(fù)極,導(dǎo)電的銀或鉑、石墨等作正極;電解質(zhì)是反應(yīng)物中可溶性的、得電子的物質(zhì),所以電解質(zhì)是可溶性的鐵鹽,可用(或)作電解質(zhì);
(5)a.鎂-海水電池工作時(shí),Mg發(fā)生失電子的反應(yīng),作電池的負(fù)極,石墨作正極,故a正確;
b.鎂-海水電池工作時(shí),石墨作正極,正極上O2發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成OH-,故b錯(cuò)誤;故答案為:a。
21.(1) 石墨 Cu FeCl3溶液 還原 Cu-2e-=Cu2+ 0.05 ml
(2) 負(fù) O2+4H++4e-=2H2O
【詳解】(1)要將反應(yīng):Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+設(shè)計(jì)成原電池,在該反應(yīng)中Cu失去電子發(fā)生氧化反應(yīng);Fe3+得到電子發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生Fe2+,若A為正極,則A電極材料應(yīng)該是活動(dòng)性比Cu的導(dǎo)體,可以是石墨電極;B電極為負(fù)極,電極材料是Cu,溶液C為含有Fe3+的溶液,可以是FeCl3溶液;A電極為正極,發(fā)生還原反應(yīng);B電極為負(fù)極,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:Cu-2e-=Cu2+;1.6 g Cu的物質(zhì)的量是n(Cu)=,由于Cu是+2價(jià)金屬,因此電池工作過(guò)程中電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為n(e-)=0.025 ml×2=0.05 ml;
(2)根據(jù)圖示可知:a電極通入H2,失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),所以a電極為負(fù)極,a電極反應(yīng)式為:H2-2e-=2H+;b電極上通入O2,O2得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),所以b電極為正極,正極上O2得到電子后與溶液中的H+結(jié)合形成H2O,故正極的電極反應(yīng)式為:O2+4H++4e-=2H2O。
22.(1)
(2)D
(3)C
(4) 4:3
【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)室制取的化學(xué)方程式為:。
(2)圖①表示氫氣、氮?dú)夥肿拥呐f化學(xué)鍵已經(jīng)斷裂,圖②表示N、H原子在催化劑表面結(jié)合生成NH3,圖③表示生成的NH3已經(jīng)與催化劑分離,圖④表示N2、H2被催化劑吸附,圖⑤表示N2、H2還處于自由狀態(tài),為初始狀態(tài),因此符合在催化劑表面合成氨反應(yīng)過(guò)程的順序?yàn)椋孩茛堍佗冖?,故選D。
(3)A.如在恒壓條件下充入N2,會(huì)使反應(yīng)體系的容積增大,反應(yīng)物濃度減小,反應(yīng)速率減小,A錯(cuò)誤;
B.降低溫度,反應(yīng)速率減小,B錯(cuò)誤;
C.使用合適催化劑,可以增大反應(yīng)速率,C正確;
D.移出CO,將使CO濃度減小,反應(yīng)速率減小,D錯(cuò)誤;
故選C。
(4)該裝置為燃料電池,A電極充入NH3,為負(fù)極,電極反應(yīng)式為:。B電極充入NO2,為正極,電極反應(yīng)式為:,根據(jù)電極反應(yīng)式可知,相同溫度和壓強(qiáng)下,A、B兩電極產(chǎn)生氣體的體積比為4:3。
題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
C
A
C
A
A
A
C
B
題號(hào)
11
12
13
14
15
16
17
18
19

答案
B
B
C
C
D
B
B
C
B

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