高考化学大一轮复习第6章化学反应与能量第2讲原电池化学电源课时规范训练

到乌蒙山区的昭通;从甘肃中部的定西，到内蒙古边陲的阿尔山，看真贫、知真贫，真扶贫、扶真贫，成为“花的精力最多”的事;“扶贫先扶志”“扶贫必扶智”“实施精准扶贫”原电池 化学电源单独成册1有关下图所示原电池的叙述不正确的是()A电子沿导线由Cu片流向Ag片B正极的电极反应是Age=AgCCu片上发生氧化反应，Ag片上发生还原反应D反应时盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液解析：选D。该装置是原电池装置，实质上发生的是Cu与硝酸银的反应，所以Cu失去电子，发生氧化反应，则Cu是负极，Ag是正极，电子从负极流向正极，A正确；正极是Ag发生还原反应，得到电子生成Ag，B正确；根据以上分析，Cu片上发生氧化反应，Ag片上发生还原反应，C正确；原电池中，阳离子向正极移动，所以盐桥中的阳离子移向AgNO3溶液，D错误。2某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性：Cr2OFe3，设计了盐桥式的原电池，如图，盐桥中装有琼脂与饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是()A甲烧杯的溶液中发生还原反应B乙烧杯中发生的电极反应为2Cr37H2O6e=Cr2O14HC外电路的电流方向是从b到aD电池工作时，盐桥中的SO移向乙烧杯解析：选C。因为氧化性：Cr2OFe3，所以该原电池反应是Cr2O将Fe2氧化为Fe3，所以甲烧杯发生氧化反应，A错误；乙烧杯发生还原反应，电极反应为Cr2O6e14H=2Cr37H2O，B错误；根据以上分析，a是负极，b是正极，则电流方向是从正极向负极流动，C正确；原电池中的阴离子向负极移动，所以SO向甲烧杯移动，D错误。3将编号为四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，的质量减少。据此判断这四种金属活动性由强到弱的顺序是()ABC D解析：选B。相连时，外电路电流从流向，说明为正极，比活泼；相连时，为正极，说明比活泼；相连时，上有气泡逸出，说明是正极，比活泼；相连时，的质量减少，说明是负极，比活泼，故金属活动性由强到弱的顺序是。4利用如图所示原电池可测量空气中Cl2含量，其中电解质是Ag可以自由移动的固体物质。下列分析不正确的是()A电子经外电路流向Pt电极B电池工作时，电解质中Ag数目减少C正极反应：Cl22e2Ag=2AgClD空气中c(Cl2)越大，Ag极消耗速率越快解析：选B。Ag的金属活动性强于Pt，则Ag电极是负极，Ag失去电子，则电子经外电路流向Pt电极，A正确；正极是Cl2得到电子，与Ag结合生成AgCl，即电极反应式为Cl22e2Ag=2AgCl，但由于负极Ag失去电子转化为Ag，所以电池工作时，电解质中Ag数目不变，B错误，C正确；空气中c(Cl2)越大，则得到的电子数越多，因此消耗的银越多，则Ag极消耗速率越快，D正确。5如图为一种微生物燃料电池结构示意图，关于该电池叙述正确的是()A分子组成为Cm(H2O)n的物质一定是糖类B微生物所在电极区放电时发生还原反应C放电过程中，H从正极区移向负极区D正极反应式为MnO24H2e=Mn22H2O解析： 选D。分子组成为Cm(H2O)n的物质不一定为糖类，如甲醛、乳酸、乙酸等物质，故A项错误；形成原电池时，微生物所在电极区发生氧化反应，故B错误；原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故C项错误，故D项电极方程式正确。6LiFePO4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FePO4Li=LiFePO4，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向负极移动C充电过程中，电池负极材料的质量减少D放电时电池正极反应为FePO4Lie=LiFePO4解析：选D。根据题目信息可知，该电池的电解质为含Li导电固体，而且Li为活泼金属，能与硫酸反应，所以不能加入硫酸，A错误；放电时电池内部阳离子向正极移动，所以Li向正极移动，B错误；负极材料是石墨，充电时发生反应Lie=Li，负极材料质量增加，C错误；根据电池反应，Fe元素化合价降低，所以正极反应为FePO4Lie=LiFePO4，D正确。7锌溴液流电池用溴化锌溶液作电解液，并在电池间不断循环。下列有关说法正确的是()A充电时Zn2通过阳离子交换膜由左侧流向右侧B放电时每转移2 mol电子，负极增重130 gC充电时阴极的电极反应式为Br22e=2BrD若将电解液改为氯化锌溶液，放电效果更好、更安全解析：选A。根据装置示意图可判断，右侧是负极区，故充电时Zn2通过阳离子交换膜由左侧流向右侧，A项正确；放电时负极溶解，质量减少，B项错误；充电时阴极发生还原反应，电极反应式为Zn22e=Zn，C项错误；若将电解液改为氯化锌溶液，电解产生Cl2，会污染环境，D项错误。8高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH下列叙述正确的是()A放电时Zn是正极B放电时负极反应为Zn2e2OH=Zn(OH)2C充电时Fe(OH)3被还原D充电时电解液的碱性增强解析：选B。放电时，Zn失去电子，发生氧化反应，所以Zn作负极，A错误；根据电池总反应可知，放电时负极发生的反应是Zn2e2OH=Zn(OH)2，B正确；充电时，Fe(OH)3中Fe元素的化合价从3价升高到6价(K2FeO4)，被氧化，C错误；充电时，消耗OH，则溶液的碱性减弱，D错误。9表面介导电池(SMCS)是一种新型充电电池，可使电动汽车的充电时间仅需几分钟，该电池的电极材料为金属锂和氧化石墨烯。下列有关说法中不正确的是()A放电时，氧化石墨烯作正极B放电时，负极电极反应式为Lie=LiC充电时，该电池是将电能转化为化学能D充电时，电解质溶液中的Li从阴极迁移到阳极解析：选D。放电时相当于原电池，锂是活泼金属，因此放电时锂作负极，氧化石墨烯作正极，A正确；放电时，Li是负极，负极电极反应式为Lie=Li，B正确；充电时相当于电解池，因此充电时，该电池是将电能转化为化学能，C正确；电解池中阳离子向阴极移动，所以充电时，电解质溶液中的Li从阳极迁移到阴极，D错误。10某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是()A该装置将化学能转化为光能和电能B该装置工作时，H从b极区向a极区迁移C每生成1 mol O2，有44 g CO2被还原Da电极的反应为：3CO2 18H18e=C3H8O5H2O解析：选B。结合装置图为电解装置，模拟“人工树叶”，故为电能转化为化学能，A项错误；b极连接电源的正极，为阳极，在电解池中H为阳离子，向a极(阴极)区移动，B项正确；右侧H2OO2发生的是氧化反应，每生成1 mol O2，转移4 mol电子，3O2H8O，转移18 mol电子，故生成1 mol O2消耗2/3 mol CO2，C项错误；a电极发生的是还原反应：3CO218H18e=C3H8O5H2O，D项错误。11氨气是一种富氢燃料，可以直接用于燃料电池，下图是供氨水式燃料电池工作原理：(1)氨气燃料电池的电解质溶液最好选择 (填“酸性”、“碱性”或“中性”)溶液。(2)空气在进入电池装置前需要通过过滤器除去的气体是 。(3)氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水，该电池的电极总反应式是 ，正极的电极反应式是 。解析：氨气为碱性气体，能与CO2反应，由此可回答(1)(2)问。由信息和所含元素可知无毒气体是氮气，在燃料电池中，燃料为负极，氧气为正极，根据碱性环境可知，正极反应式为O24e2H2O=4OH。答案：(1)碱性(2)CO2(3)4NH33O2=2N26H2O3O212e6H2O=12OH(或O24e2H2O=4OH)12(1)观察如图所示的两个装置，图1装置中铜电极上产生大量的无色气泡，图2装置中铜电极上无气体产生，而铬电极上产生大量的有色气体。根据上述现象试推测金属铬具有的两种重要化学性质为 、 。(2)如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：电池的负极是 (填“a”或“b”)电极，该极的电极反应式为 。电池工作一段时间后电解质溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”)。解析：(1)由图1可知还原性CrCu，但在稀硝酸中却出现了反常，结合稀硝酸的氧化性，不难推测铬被稀硝酸钝化，导致活性降低。(2)CH4在反应时失去电子，故a电极是电池的负极。由总反应式CH42OH2O2=CO3H2O减去正极反应式O22H2O4e=4OH可得负极反应式。由于电池工作过程中会消耗OH，故一段时间后电解质溶液的pH会减小。答案：(1)金属铬的活泼性比铜强且能和稀硫酸反应生成H2金属铬易被稀硝酸钝化(2)aCH410OH8e=CO7H2O减小13某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应：(用离子方程式表示) 。设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12 g，导线中通过 mol 电子。(2)其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极反应式为 ，这是由于NH4Cl溶液显 (填“酸性”、“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因是 ，用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式 ，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：“溶液中的3价铁被氧化为更高的价态。”如果3价铁被氧化为FeO，试写出该反应的离子方程式 。(3)如图其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，如图所示。一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，现象是 ，电极反应式为 ；乙装置中石墨(1)为 极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)，乙装置中与铜丝相连石墨电极上发生的反应式为 ，产物常用 检验，反应的离子方程式为 。解析：(1)设导线中通过的电子的物质的量为x，则负极减少28 gmol1x，正极增重32 gmol1x,28x32x12，x0.2 mol。(2)NH4Cl水解溶液显酸性，正极上H得电子，负极上Fe失电子生成Fe2。Cl2将Fe2氧化为Fe3，Cl2过量时，发生的反应为：2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H。(3)将盐桥改为铜丝和石墨后甲装置成为原电池，乙装置成为电解池。甲中Fe为负极，Cu为正极，正极电极反应式为O22H2O4e=4OH，滴加酚酞后变红色。乙中石墨(1)为阴极，与铜丝相连的电极为阳