（全国通用）2019版高考化学一轮复习 课时分层训练19 原电池 化学电源.doc

课时分层训练(十九)原电池化学电源(建议用时：45分钟)a级基础达标1(2018泉州模拟)课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是()a原电池是将化学能转化成电能的装置b原电池由电极、电解质溶液和导线等组成c图中a极为铝条、b极为锌片时，导线中会产生电流d图中a极为锌片、b极为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片dd项，a极为负极，电子由负极(锌片)流出。2根据下图判断，下列说法正确的是()a装置和装置中负极反应均是fe2e=fe2b装置和装置中正极反应均是o22h2o4e=4ohc装置和装置中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动d放电过程中，装置左侧烧杯和装置右侧烧杯中溶液的ph均增大da项，装置中的负极为zn；b项，装置中的正极反应为2h2e=h2；c项，阳离子向正极移动，装置中向左侧移动。3如图所示是一位同学在测试水果电池，下列有关说法错误的是() 【导学号：97500110】a若金属片a是正极，则该金属片上会产生h2b水果电池的化学能转化为电能c当a、b分别为zn、fe金属片时，zn作正极d金属片a、b可以一个是铜片，另一个是铁片c当a、b分别为zn、fe金属片时，zn比fe活泼，zn作负极。4(2018娄底模拟)有a、b、c、d、e五块金属片，进行如下实验：a、b用导线相连后，同时浸入稀h2so4溶液中，a极为负极；c、d用导线相连后，同时浸入稀h2so4溶液中，电流由d导线c；a、c相连后，同时浸入稀h2so4溶液中，c极产生大量气泡；b、d相连后，同时浸入稀h2so4溶液中，d极发生氧化反应；用惰性电极电解含b离子和e离子的溶液，e先析出。据此，判断五种金属的活动性顺序是 ()aabcdebacdbeccabde dbdcaeb金属与稀h2so4溶液组成原电池，活泼金属失去电子发生氧化反应，作负极，较不活泼的金属作正极。h在正极电极表面得到电子生成h2，电子运动方向由负极正极，电流方向则由正极负极。在题述原电池中，ab原电池，a为负极；cd原电池，c为负极；ac原电池，a为负极；bd原电池，d为负极；e先析出，e不活泼。综上可知，金属活动性acdbe。5一种光化学电池的结构如图所示，电池总反应式为agcl(s)cu(aq)=ag(s)cu2(aq)cl(aq)，下列关于该电池在工作时的说法中正确的是()a生成108 g银，转移电子个数为2 molbcu在负极发生氧化反应cag电极活泼，ag失电子发生氧化反应dcl由负极迁移到正极b由题给反应可知，生成1 mol ag，转移1 mol e，即生成108 g ag，转移电子个数为na，a项错误；负极cu失电子生成cu2，化合价升高，发生氧化反应，b项正确；ag电极为正极，agcl得电子生成ag和cl，c项错误；cl由正极向负极迁移，d项错误。6科学家设想以n2和h2为反应物，以溶有a的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示，下列说法不正确的是 ()a通入n2的电极的电极反应式为n26e8h=2nhb反应过程中溶液的ph会变大，故需要加入盐酸c该电池外电路电流从通入h2的电极流向通入n2的电极d通入h2的电极为负极，a为nh4clcn2与h2反应生成nh3，由于以稀盐酸为电解质，所以总反应式为n23h22hcl=2nh4cl。由“负氧正还”可知n2在正极反应，电极反应式为n26e8h=2nh，h2在负极反应，电极反应式为3h26e=6h，a、b、d正确，c项错误。7(2018安阳模拟)甲醇(ch3oh)是一种有毒物质，检测甲醇含量的测试仪工作原理如图所示。下列说法正确的是() 【导学号：97500111】a该装置将电能转化为化学能ba电极发生的电极反应为ch3oh6eh2o=co26hc当电路中有1 mol电子转移时，正极区n(h)增加1 mold将酸性电解质溶液改为碱性电解质溶液，该测试仪不可能产生电流ba项，该装置为燃料电池，将化学能转化为电能；c项，正极区h生成h2o；d项，碱性条件仍可以构成原电池。8酶生物电池通常以葡萄糖作为反应原料，葡萄糖在葡萄糖氧化酶(gox)和辅酶的作用下被氧化成葡萄糖酸(c6h12o7)，其工作原理如图所示。下列有关说法中正确的是()a该电池可以在高温条件下使用bh通过交换膜从b极区移向a极区c电极a是正极d电池负极的电极反应式为c6h12o6h2o2e=c6h12o72hd酶的主要成分为蛋白质，在高温条件下变性，丧失催化作用，a项错误；由图示电子的移动方向可知a为电池的负极，发生氧化反应：c6h12o6h2o2e=c6h12o72h，b为电池的正极，发生还原反应：h2o22e2h=2h2o，h通过交换膜从a极移向b极，d项正确，b、c项错误。9近年来，aist报告正在研制一种“高容量、低成本”锂铜空气燃料电池。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为2licu2oh2o=2cu2li2oh，下列说法不正确的是()a放电时，li透过固体电解质向cu极移动b放电时，负极的电极反应式为cu2oh2o2e=2cu2ohc通空气时，铜被腐蚀，表面产生cu2od整个反应过程中，铜相当于催化剂b放电时，负极反应为li e=li，li透过固体电解质向cu极移动，a项正确；正极反应为cu2o2eh2o=2cu2oh，b项错误；通空气时，铜被氧化为cu2o：4cuo2=2cu2o，总反应为4lio22h2o=4lioh，铜相当于催化剂，c、d项正确。b级能力提升10(2018烟台一模)led系列产品是一类新型节能产品，图甲是nabh4/h2o2燃料电池，图乙是led发光二极管的装置示意图。下列叙述错误的是()a电池a极区的电极反应式为h2o22e=2ohb电池放电过程中，na从负极区向正极区移动c每有1 mol nabh4参加反应转移电子数为4nad要使led发光二极管正常发光，图乙中的导线a应与图甲中的b极相连ca项，根据图甲知，双氧水得电子发生还原反应，则a电极为正极，正极电极反应式为h2o22e=2oh，故a正确；b项，电池放电过程中，阳离子移向正极，na从负极区向正极区移动，故b正确；c项，负极发生氧化反应生成bo，电极反应式为bh8oh8e=bo6h2o，有1 mol nabh4参加反应转移电子数为8na，故c错误；d项，要使led发光二极管正常发光，图乙中的导线a阴极应与图甲中的b极负极相连，故d正确。11(2018昆明模拟)糖生物电池是一种酶催化燃料电池(efc)，它使用便宜的酶代替贵金属催化剂，利用空气氧化糖类产生电流。下列有关判断不合理的是()a该电池不宜在高温下工作 b若该电池为酸性介质，正极反应式为o24e4h=2h2oc放电过程中，电池内阳离子向正极迁移d若该电池为碱性介质，以葡萄糖为原料并完全氧化，负极反应式为c6h12o624e6h2o=6co224hd酶在高温下会失去生理活性，a项合理；若该电池为酸性介质，则h会在正极与o2发生反应，正极反应式为o24e4h=2h2o，b项合理；根据原电池反应原理可知，放电过程中阳离子移向正极，c项合理；若该电池为碱性介质，则负极反应式为c6h12o636oh24e=6co24h2o，d项不合理。12(2018合肥高三调研检测)利用如图所示电池装置可以将温室气体co2转化为燃料气体co，其中含有的固体电解质能传导质子(h)。下列说法正确的是()a该过程中有两种形式的能量转化ba电极表面的反应为4oh4e=2h2oo2c该装置工作时，h从b电极区向a电极区移动d该装置中每生成2 mol co，同时生成1 mol o2d该过程中的能量转化形式有太阳能转化为化学能、化学能转化为电能、化学能转化为热能，a项错误。根据题图可知，a电极表面h2o被氧化为o2，a电极表面的反应为2h2o4e=4ho2，b项错误。该原电池中，a电极为负极，b电极为正极，h从a电极区向b电极区移动，c项错误。该装置中每生成2 mol co，转移4 mol电子，根据a电极表面的反应可知，每转移4 mol电子，同时生成1 mol o2，d项正确。13(2018安徽师大附中模拟)近几年科学家发明的一种新型可控电池锂水电池，工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是 ()a碳极发生的反应是2h2o2e=h22ohb有机电解质和水溶液不可以互换区域c标准状况下产生22.4 l的氢气时，正极消耗锂的质量为14 gd该装置不仅可提供电能，还可得到清洁的氢气c根据图示信息可知，碳电极上产生氢气，应该是正极，该电极上发生得电子的还原反应：2h2o2e=h22oh，a正确；由于金属li可以和水反应生成氢氧化锂和氢气，但是和有机电解质不反应，所以有机电解质和水溶液不可以互换区域，b正确；总反应式为2li2h2o=2liohh2，标准状况下产生22.4 l的氢气时，金属锂是负极，负极消耗锂的质量为14 g，c错误；该装置是将化学能转化为电能的装置，装置不仅可提供电能，并且反应产物是氢气，能提供能源，d正确。14某传感器工作原理如图所示。利用该传感器可以测定空气中no、co、nh3、so2等有害气体的含量。下列说法正确的是()a若m为熔融koh，x为nh3，y为n2，则负极的电极反应式为 2nh36e=n26hb若m是含o2的固体电解质，x为no，则正极的电极反应式为o24e=2o2c传感器工作中，电子由pt()极经电流仪传到pt()极d若x为co，m为koh溶液，则电池总反应为2coo2=2co2b由于m是熔融的koh，即使放电生成h也会与oh反应生成水，所以负极的电极反应式为2nh36e6oh=n26h2o，a错误。若m是含o2的固体电解质，则负极的电极反应式为2no4e2o2=2no2，正极的电极反应式为o24e=2o2，b正确。题述装置属于原电池，pt()极为正极，pt()极为负极，电子由负极经外电路流向正极，c错误。若x为co，m为koh溶液，则负极的电极反应式为co2e4oh=co2h2o，电池总反应为2co4koho2=2k2co32h2o，d错误。15(1)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取licl的同时又获得了电能。x为_极，y电极反应式为_。y极生成1 mol cl2时，_ mol li移向_极(填x或y)。(2)一种以肼(n2h4)为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂，koh作电解质。负极反应式为_，正极反应式为_。【解析】(1)根据装置可知生成h2的电极为正极，生成cl2的电极为负极。(2)根据装置可知n2h4n2为氧化反应，在负极上反应。【答案】(1)正2cl2e=cl22x(2)n2h44e4oh=n24h2oo24e2h2o=4oh随着各地“限牌”政策的推出，电动汽车成为汽车族的“新宠”。某电动汽车使用的是钴酸锂(licoo2)电池，其工作原理如图所示，且电解质为一种能传导li的高分子材料，隔膜只允许li通过，电池反应式为lixc6li1xcoo2c6licoo2。下列说法不正确的是()a放电时，正极锂的化合价未发生改变b充电时li移动方向：右室左室c放电时负极的电极反应式：lixc6xe=c6xlid充电时阳极的电极反应式：li1xcoo2xlixe=licoo2d放电时，负极的电极反应式为lixc6xe=c6xli，正极的电极反应式为li1xcoo2xlixe=licoo2，放电时正极上钴的化合价降低、锂的化合价不变，a、c项正确；充电时左侧为阴极，右侧为阳极，阳极发生失电子的氧化反应，阳离子由阳极移向阴极，b项正确，d项错误。c级能力提升16no2、o2和熔融nano3可制作燃料电池，其原理如图。该电池在使用过程中石墨电极上生成氧化物y。下列说法正确的是()a若将该电池中的熔融nano3换成naoh溶液，则不可能产生电流b电子从石墨电极流向石墨电极c石墨电极的电极反应式为no2noe=n2o5dno2只有还原性没有氧化性cno2能与naoh发生氧化还原反应，反应过程中有电子转移，故可产生电流，a项错误；根据电池工作示意图，石墨电极上o2得电子发生还原反应，为电池正极，石墨电极为电池负极，电子从石墨电极流向石墨电极，b项错误；石墨电极上，no2失去电子与no结合转化为n2o5，c项正确；no2既有氧化性又有还原性，d项错误。17全钒液流电池是一种活性物质呈循环流动状态的电池，目前钒电池技术已经趋近成熟。下图是钒电池基本工作原理示意图：请回答下列问题： 【导学号：97500112】(1)钒电池是以溶解于一定浓度硫酸溶液中的不同价态的钒离子(v2、v3、vo2、vo)为正极和负极，电池总反应式为vo2v3h2ov2vo2h。放电时的正极反应式为_，充电时的阴极反应式为_。放电过程中，电解液的ph_(填“升高”“降低”或“不变”)。(2)钒电池基本工作原理示意图中“正极电解液”可能是_(填字母)。avo、vo2混合液bv3、v2混合液cvo溶液dvo2溶液ev3溶液fv2溶液(3)能够通过钒电池基本工作原理示意图中“隔膜”的离子是_。【解析】(1)正极反应是还原反应，由电池总反应可知放电时的正极反应式为vo2he=vo2h2o；充电时，阴极反应为还原反应，故为v3得电子生成v2的反应。(2)充电时阳极反应式为vo2h2oe=vo2h，故充电完毕的正极电解液为vo溶液，而放电完毕的正极电解液为vo2溶液，故正极电解液可能是选项a、c、d。(3)充电和放电过程中，正极电解液与负极电解液不能混合，起平衡电荷作用的是加入的酸，故h可以通过隔膜。【答案】(1)vo2he=vo2h2ov3e=v2升高(2)acd(3)h1高铁酸钾(k2feo4)不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中，如图1是高铁电池的模拟实验装置：图1图2(1)该电池放电时正极的电极反应式为_；若维持电流强度为1 a，电池工作10 min，理论消耗zn_g(已知f96 500 cmol1)。(2)盐桥中盛有饱和kcl溶液，此盐桥中氯离子向_移动(填“左”或“右”)；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向_移动(填“左”或“右”)。(3)图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有_。【解析】(1)根据电池装置，zn为负极，c为正极，正极上高铁酸钾发生还原反应生成fe(oh)3，正极电极反应式为feo4h2o3e=fe(oh)35oh。若维持电流强度为1 a，电池工作十分钟，通过电子为，则理论消耗zn为65 gmol10.2 g。(2)盐桥中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，即cl向右移动，k向左移动。(3)由图可知高铁电池的优点有：使用时间长、工作电压稳定。【答案】(1)feo4h2o3e=fe(o