《2024年步步高大一轮复习讲义高中化学人教版》

1. 燃料电池是燃料（如$CO$、$H_2$、$CH_4$、$C_2H_6$等）与氧气（或空气）反应将化学能转变为电能的装置，若电解质溶液是强碱溶液，下列关于乙烷（$C_2H_6$）燃料电池的说法正确的是 （ ）
A. 通入$5.6\ L\ O_2$完全反应后，有$1\ mol$电子发生转移
B. 负极反应式：$C_2H_6 + 18OH^ - + 14e^ - = 2CO_3^{2 - } + 12H_2O$
C. 该电池工作时，正极附近溶液的碱性增强
D. 燃料电池的优点之一是燃料反应时化学能全部转化为电能

答案： C

2. 如图所示是一种以液态肼（$N_2H_4$）为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度在$700 ～ 900\ ^{\circ}C$时，$O^{2 - }$可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应产物均为无毒无害的物质。

下列说法正确的是 （ ）
A. 电池内的$O^{2 - }$由电极乙移向电极甲
B. 电池总反应为$N_2H_4 + 2O_2 = 2NO + 2H_2O$
C. 当电极甲上有$1\ mol\ N_2H_4$消耗时，电极乙上有$22.4\ L\ O_2$参与反应
D. 电池外电路的电子由电极乙移向电极甲

答案： A [该装置中电极甲为负极，电极乙为正极，所以$O^{2 - }$由电极乙移向电极甲，A项正确；电池的总反应为$N_{2}H_{4} + O_{2} = N_{2} + 2H_{2}O$，B项错误；当电极甲上消耗1 mol$N_{2}H_{4}$时，电极乙上就有1 mol$O_{2}$参与反应，但题目没有指明是否处于标准状况，C项错误；在外电路中，电子由负极(电极甲)移向正极(电极乙)，D项错误。]

3. 有如图所示的四个装置，回答相关问题：

(1) 图①中，$Mg$作____极。
(2) 图②中，$Mg$作____极，写出负极反应式：______________________________;
正极反应式：______________________________;
总反应的离子方程式：________________________;
(3) 图③中，$Fe$作____极，写出负极反应式：______________________________;
正极反应式：______________________________;
总反应的化学方程式：________________________;
(4) 图④装置能否构成原电池？____（填“能”或“否”），若能构成原电池，正极为____，电极反应式为____（若不能构成原电池，后两问不用回答）。

答案：
(1)负
(2)正 $Al + 4OH^{-} - 3e^{-} = AlO_{2}^{-} + 2H_{2}O$ $2H_{2}O + 2e^{-} = 2OH^{-} + H_{2}\uparrow$ $2Al + 2OH^{-} + 2H_{2}O = 2AlO_{2}^{-} + 3H_{2}\uparrow$
(3)正 $Cu - 2e^{-} = Cu^{2 + }$ $NO_{3}^{-} + 2H^{+} + e^{-} = NO_{2}\uparrow + H_{2}O$ $Cu + 4HNO_{3}(浓) = Cu(NO_{3})_{2} + 2NO_{2}\uparrow + 2H_{2}O$
(4)能 $Cu$ $O_{2} + 4e^{-} + 2H_{2}O = 4OH^{-}$

4. 根据电池反应书写电极反应式。
(1) 碱性铁电池的电池反应为$3Zn + 2K_2FeO_4 + 8H_2O = 3Zn(OH)_2 + 2Fe(OH)_3 + 4KOH$。
负极反应式：______________________________;
正极反应式：______________________________;
(2) 一种锂电池的反应为$CoO_2 + LiC_6 = LiCoO_2 + C_6$，$Li$原子嵌入电池负极材料碳（$C_6$）中。
负极反应式：______________________________;
正极反应式：______________________________;
(3)$Mg - AgCl$电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式：$2AgCl + Mg = Mg^{2 + } + 2Ag + 2Cl^ - $。
负极反应式：______________________________;
正极反应式：______________________________;

答案：
(1)$Zn - 2e^{-} + 2OH^{-} = Zn(OH)_{2}$ $FeO_{4}^{2 - } + 4H_{2}O + 3e^{-} = Fe(OH)_{3} + 5OH^{-}$
(2)$LiC_{6} - e^{-} = Li^{+} + C_{6}$ $CoO_{2} + Li^{+} + e^{-} = LiCoO_{2}$
(3)$Mg - 2e^{-} = Mg^{2 + }$ $AgCl + e^{-} = Ag + Cl^{-}$