【优化探究】2020高考化学一轮复习 课时知能评估22

一、单项选择题1(2020年高考全国理综)下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏染料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：TiO2/STiO2/S*(激发态)TiO2/S*TiO2/SeI2e3I2TiO2/S3I2TiO2/SI下列关于该电池叙述错误的是()A电池工作时，I离子在镀铂导电玻璃电极上放电B电池工作时，是将太阳能转化为电能C电池的电解质溶液中I和I的浓度不会减少D电池中镀铂导电玻璃为正极解析：太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，电极材料和电解质溶液只起到导电的作用。答案：A2(2020年茂名高考模拟)可以将反应ZnBr2=ZnBr2设计成可充电电池，下列4个电极反应：Br22e=2Br2Br2e=Br2Zn2e=Zn2 Zn22e=Zn其中表示充电时的阳极反应和放电时的负极反应的分别是()A和B和C和 D和解析：充电时的阳极和放电时的负极均发生氧化反应。答案：A3分析下图所示的四个原电池装置，结论正确的是()A(1)(2)中Mg作负极，(3)(4)中Fe作负极B(2)中Mg作正极，电极反应式为：6H2O6e=6OH3H2C(3)中Fe作负极，电极反应式为：Fe2e=Fe2D(4)中Cu作正极，电极反应式为：2H2e=H2解析：(1)中Mg作负极；(2)中Al作负极，发生的反应为2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，Mg不与NaOH反应；(3)中铁遇浓HNO3钝化，Cu与浓HNO3反应，Cu4HNO3=Cu(NO3)22NO22H2O；(4)中铁作负极，为中性环境，发生吸氧腐蚀。答案：B4(2020年广州调研)下列说法正确的是()A铅蓄电池放电时铅电极发生还原反应B电解饱和食盐水在阳极得到氯气，阴极得到金属钠C给铁钉镀铜可采用CuSO4作电镀液D生铁浸泡在食盐水中发生析氢腐蚀解析：放电时，铅电极PbSO2e=PbSO4发生氧化反应，A错；电解饱和食盐水，阴极2H2e=H2，B错；生铁在中性或弱酸性环境中发生吸氧腐蚀，D错。答案：C5(2020年武汉模拟)下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是()Aa电极是负极Bb电极的电极反应为：4OH4e=2H2OO2C氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置解析：a极通入H2应为负极，A正确；b极通入O2为正极，电极反应为O24e2H2O=4OH，故B不正确；C、D均正确。答案：B6用下列装置能达到预期目的的是()A甲图装置可用于电解精炼铝B乙图装置可得到持续、稳定的电流C丙图装置可达到保护钢闸门的目的D丁图装置可达到保护钢闸门的目的解析：AlCl3溶液中存在Al3、H，通电时后者先得电子，故阴极得到的不是铝，而是氢气，A不能达到目的；B中的这种原电池中，电流会迅速衰减，乙装置不能达到目的；丙装置是牺牲阳极的阴极保护法，其中阳极材料要为活泼的金属，故不能达到预期目的。答案：D7镁H2O2酸性电池采用海水作电解质溶液(加入一定量的酸)，下列说法正确的是()A电池总反应的离子方程式为：MgH2O22H=Mg22H2OB负极的电极反应为：H2O22H2e=2H2OC工作时，正极周围海水的pH减小D电池工作时，溶液中的H向负极移动解析：如果总反应式为MgH2O2=Mg(OH)2，则产物为难溶的氢氧化镁，势必导致电池反应不能长久，正确的总反应式为MgH2O22H=Mg22H2O，故A正确；正极反应消耗H，故电池工作时，正极周围海水的pH增大，且溶液中的H向正极移动，故B、C、D错误。答案：A8(2020年高考广东化学)可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是()A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O22H2O4e=4OHB以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH3e=Al(OH)3C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极解析：以NaOH溶液作为电解质溶液时，由于NaOH过量，因此产物为AlO或Al(OH)4，且消耗了OH，因此pH减小，故B、C都不正确；在原电池中电子都是由负极流向正极的，故D也不正确。答案：A二、双项选择题9(2020年高考浙江理综改编)LiAl/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2LiFeS2e=Li2SFe有关该电池的下列说法中，正确的是()ALiAl在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为1价B该电池的电池反应式为：2LiFeS=Li2SFeC负极的电极反应式为：Al3e=Al3D充电时，阳极发生的电极反应式为：Li2SFe2e=2LiFeS解析：在该电池中LiAl是负极材料，该材料中Li的化合价为0价，负极电极反应式为：Lie=Li，结合题给的正极电极的反应式可推出总反应式为：2LiFeS=Li2SFe；故B正确，A、C错误。D项，充电时，阳极上发生反应为放电时正极反应的逆反应，故D正确。答案：BD10(2020年高考广东理综)铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是()A正极反应为Zn2e=Zn2B电池反应为ZnCu2=Zn2CuC在外电路中，电子从负极流向正极D盐桥中的K移向ZnSO4溶液解析：本题考查原电池。电池的正极得电子，A选项错误；结合该电池的装置图可知，该过程中的氧化还原反应为ZnCu2=Zn2Cu，B选项正确；外电路中，电子从负极流向正极，C选项正确；左烧杯中由于Zn失去电子形成Zn2，使得该烧杯中正电荷的离子增加，为维持电中性，K应该通过盐桥流向CuSO4所在的右烧杯，D选项错误。答案：BC三、非选择题11(2020年高考海南卷)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。请回答下列问题：(1)电池的负极材料为_，发生的电极反应为_。(2)电池正极发生的电极反应为_。(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是_，反应的化学方程式为_。(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是_。解析：该题以电池在医疗中的应用为载体，考查了原电池原理，其中包括电极反应的判断，电极反应式的书写。(1)从电池的总反应式可知，化合价升高的元素是Li，故金属Li为原电池的负极，失去1个电子而成为Li。(2)用原电池总反应式减去负极反应式，即(4Li2SOCl2)4(Lie)=(4LiClSSO2)4Li，化简即得2SOCl24e=4ClSSO2。(3)由SOCl2与NaOH溶液反应生成Na2SO3和NaCl可知，SOCl2与水反应的产物是H2SO3(SO2)和HCl。由于题目提供的条件是少量水，故HCl与二氧化硫挥发，与空气中的水蒸气结合，出现白雾现象。(4)锂为碱金属元素的单质，极易与水、氧气反应，而且由第(3)问可知SOCl2在水中极易水解，所以组装这种电池必须在无水、无氧的环境中进行。答案：(1)锂Lie=Li(2)2SOCl24e=4ClSSO2(3)出现白雾，有刺激性气体生成SOCl2H2O=SO22HCl(4)锂是活泼金属，易与H2O、O2反应；SOCl2也可与水反应12目前移动设备迅猛发展的最大障碍恐怕就是电池的问题，不论手机、MP3还是笔记本电脑，如何延长电池续航时间都是人们最头疼的问题。当前，大部分移动设备都使用锂离子充电电池，但锂电池的安全问题已经越来越受人关注。而银锌材料电池在安全和能量密度上都比锂离子电池有优势，据称，银锌材料电池的容量比同体积的锂电池高30%，甚至可以在不危及安全的情况下过充以实现更高的容量。因此，未来的银锌电池可能替代现有锂离子电池。下面是一种银锌电池的充电、放电过程的表示式：2AgZn(OH)2 Ag2OZnH2O。根据上述反应原理回答下列问题：(1)这种电池属于_性电池(填“酸”、“碱”或“中”)。(2)电池在放电时，作负极的是_；正极反应式为_。(3)充电时，电池的正极应接电源的_极。(4)写出充电时的阳极和阴极电极反应式：阳极：_；阴极：_。答案：(1)碱性(2)ZnAg2O2eH2O=2Ag2OH(3)正(4)2Ag2e2OH=Ag2OH2OZn(OH)22e=Zn2OH13(2020年高考山东理综)ZnMnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。(1)该电池的负极材料是_。电池工作时，电子流向_(填“正极”或“负极”)。(2)若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是_。欲除去Cu2，最好选用下列试剂中的_(填代号)。aNaOHbZncFedNH3H2O(3)MnO2 的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是_。若电解电路中通过2 mol电子，MnO2的理论产量为_g。解析：(1)原电池的负极是发生氧化反应的一极：Zn2e=Zn2；电池工作时，电子是从负极流向正极。(2)Zn与Cu2发生氧化还原反应，生成的Cu附着在Zn的表面构成铜锌原电池，加快反应速率，从而加快Zn的腐蚀。(3)电解池的阴极是发生还原反应的一极：2H2e=H2；每生成1 mol MnO2需转移2 mol电子，故每通过2 mol电子，理论上生成1 mol MnO2，质量为87 g。答案：(1)Zn(或锌)正极(2)锌与还原出的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀b(3)2H2e=H28714.(2020年高考天津理综)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：(1)氢氧燃料电池的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是_。(4)该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可持续不断提供电能。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_。已知LiH固体密度为0.82 g/cm3，用锂吸收224 L(标准状况)H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为_。由生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为_mol。解析：(1)氢氧燃料电池是原电池装置，将化学能转化为电能，在燃料电池中通H2的一极发生了氧化反应为负极，所以电子流向为ab。(2)书写该原电池的电极反应式时要注意溶液的酸碱性，KOH为电解质溶液时，负极反应为：H22OH2e=2H2O。(3)由题