2016年高考化学第一轮总复习专题检测：原电池、化学电源（含答案）

请回答下列问题：

(1)Pt(a)电极是电池的________极，电极反应式为________________________________

________________________________________________________________________；Pt(b)电极发生________

反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应式为__________________________________。 (2)

电

池

的

总

反

应

方

程

式

为

_______________________________________________。

(3)如果该电池工作时电路中通过2 mol电子，则消耗的CH3OH有________mol。

解析 从示意图中可以看出电极Pt(a)原料是CH3OH和水，反应后产物为CO2和H＋，CH3OH中碳元素化合价为－2，CO2中碳元素化合价为＋4，说明Pt(a)电极上CH3OH失去电子，电极Pt(a)是负极，则电极Pt(b)是正极，Pt(b)电极原料是O2和H＋，反应后的产物为H2O，氧元素化合价由0→－2，发生还原反应，因为电解质溶液是稀H2SO4，可以写出电池总反应式为2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O，再写出较为简单的正极反应式：3O2＋12e－＋12H＋===6H2O，用总反应式减去正极反应式即可得到负极反应式为：2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2↑＋12H＋。

答案 (1)负 2CH3OH＋2H2O－12e－＝2CO2↑＋12H＋ 3O2＋12H＋＋12e－===6H2O

(2)2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O 1(3)3

10．碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾(KIO3)

是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示。

1.惰性电极 2.直流电源 3.离子交换膜 4.冷却水

(1)碘是________(填颜色)固体物质，实验室常用________的方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。

(2)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应： 3I2＋6KOH===5KI＋KIO3＋3H2O，将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。

电解时，阳极上发生反应的电极反应式为_____________________________________________________________；

每生成1 mol KIO3，电路中通过的电子的物质的量为________。

(3)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I－。请设计一个检验电解液中是否有I－的实验方案，并按要求填写下表。 要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。

试剂：淀粉溶液、淀粉-KI试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。

实验方法

实验现象及结论 (4)电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下： 阳 极①③

→②―→过滤 电解液―→蒸发浓缩―

④碘酸钾

―→洗涤―→⑤―→晶 体

步骤②的操作名称是________，步骤⑤的操作名称是________。步骤④洗涤晶体的目的是_______________________________________________

_______________________________________________________________。 解析 (1)碘是紫黑色固体，实验室常利用碘易升华的特性来分离提纯含有少

－

量杂质的固体碘。(2)电解时，溶液中的阴离子(I－、IO－3、OH)向阳极移动，

因为I－的还原性最强，所以I－在阳极失电子被氧化为单质碘：2I－－2e－===I2。生成的I2再与KOH溶液反应生成KIO3：3I2＋6KOH===5KI＋KIO3＋3H2O，如此循环，最终I－都转化为KIO3。1 mol I－转化成1 mol IO－3时，转移6 mol

－－电子。(3)阳极区溶液中会含有IO－3，如果其中含有I，在酸性条件下，IO3和－＋I－会反应生成单质碘：IO－3＋5I＋6H===3I2＋3H2O。据此可设计实验：取少

量阳极区溶液于试管中，加入几滴稀硫酸和淀粉溶液，如果溶液变蓝，则说明其中含有I－，否则没有I－。(4)阳极电解液经过蒸发浓缩、冷却结晶后可得到碘酸钾晶体，过滤得到的碘酸钾晶体中含有KOH等杂质，需要进行洗涤除杂；洗涤后的晶体经干燥即得到纯净干燥的碘酸钾晶体。

答案 (1)紫黑色 升华

(2)2I－－2e－===I2(或I－＋6OH－－6e－===IO－3＋3H2O) 6 mol (3)

实验方法 取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液，观察是否变蓝 实验现象及结论 如果不变蓝，说明无I－(如果变蓝，说明有I－) (4)冷却结晶 干燥 洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质 11．第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。

(1)混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油(以辛烷C8H18计)和氧气充分反应，生成1 mol水蒸气放热569.1 kJ。则该反应的热化学方程式为_______________________________________________________________。

(2)混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图，其总反应式为H2＋2NiOOH

放电充电

2Ni(OH)2。根据所给信息

判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)，该电极的电极反应式为_______________________________________________________________。

(3)Cu2O是一种半导体材料，可通过如图所示的电解装置制取，电解总反应通电

式为2Cu＋H2O=====Cu2O＋H2↑，阴极的电极反应式是_______________________________________________________________。

用镍氢电池作为电源进行电解，当电池中有1 mol H2被消耗时，Cu2O的理论产量为________g。

(4)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的________腐蚀。为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的________(填“正”或“负”)极相连。

解析 (2)混合动力车上坡或加速时需要动力，故反应为原电池放电反应，即乙电极为正极，发生反应NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，故乙电极周围溶液的pH增大。(3)电解池的阴极发生还原反应，即2H＋＋2e－===H2↑。当电池中有1 mol H2被消耗时有2 mol电子转移，根据电子守恒可知Cu2O的

理论产量为144 g。(4)钢铁船体在海水中发生吸氧腐蚀，可利用牺牲阳极保护法或外加电源阴极保护法防止其被腐蚀。

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答案 (1)C8H18(l)＋2O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－5 121.9 kJ·mol－1 (2)增大 NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－ (3)2H＋＋2e－===H2↑ 144 (4)吸氧 负