（新课标）高中化学 第一章 第3节 第1课时 原电池的工作原理 化学电源课时作业 鲁科版选修4.docVIP

第3节化学能转化为电能电池第1课时 原电池的工作原理 化学电源一、选择题（本题包括7小题，每小题6分，共42分）1. 下列各装置中，不能构成原电池的是（电解质都为稀硫酸）( )a. b.c. d.答案：d解析：原电池的构成条件：（1）有活泼性不同的两种材料作为电极材料；（2）两电极和电解质溶液共同构成一个闭合电路；（3）必须有能够自发的氧化还原反应发生。d没有形成闭合回路，故选d。2. 关于下图所示的装置叙述正确的是（ ） a装置a 是电解池，装置b是原电池 b装置a 是原电池，装置b是电解池c电子由装置a中碳棒流向b 装置中碳棒 d工作一段时间后，a 装置中稀h2so4溶液质量减轻，b装置中cucl2溶液质量减轻【答案】b【解析】依据电极可推知a是原电池，则b为电解池，a池中fe为负极，fe溶解，失去电子，电子由a池中fe流向b 装置中碳棒，而溶液的质量增加。3.关于如下图所示装置的叙述，正确的是（ ） a铜是阳极，铜片上有气泡产生b铜片质量逐渐减少 c电流从锌片经导线流向铜片d氢离子在铜片表面被还原答案：d解析：从图中可以看出这是原电池，原电池的电极名称应说是正、负极，故a错；而原电池是活泼金属被消耗，故b错；负极（zn）的电子经导线流向正极（cu），故电流方向与电子流向相反，故c错。 4.下列说法中，正确的是（ ）a.构成原电池两个电极的材料必须是两种金属b.由铜，锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是正极c.电子通过外导线由锌流向铜，通过硫酸溶液被氢离子得到放氢气d.铜、锌原电池工作时，若有13g锌溶解，电路中有0.2mol电子通过答案：b 解析：构成原电池电极的材料也可以是碳棒，a错； 原电池中金属性弱的做原电池的正极，b正确；电子由锌流向铜，h+在铜电极上得电子放出氢气，c错；铜、锌原电池工作时，若有13g锌溶解，电路中有0.4mol电子通过，d错。5.关于铅蓄电池的说法正确的是( )a在放电时，正极发生的反应是 b在放电时，该电池的负极材料是铅板c在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小d在充电时，阳极发生的反应是答案：b解析：铅蓄电池的放电和充电反应为：，放电过程是原电池原理，充电过程是电解池原理，选b。6.氧化反应和还原反应分别在两个电极上自发进行时，便能构成原电池反应，下列氧化还原反应在一定条件下不能构成原电池反应的是() a.2fecl2cl2=2fecl3b.znag2oh2o=zn(oh)22agc.na2s2o3h2so4=na2so4sso2h2od.2h2o2=2h2o答案：c解析：a、b、d项所示反应均为氧化还原反应，且氧化剂和还原剂分别属于不同的物质，符合题意.c项虽是氧化还原反应，但氧化剂和还原剂均为na2s2o3，不合题意。7. 甲乙两位同学一起做水果电池的实验，测得数据如下：甲同学提出的问题，乙同学解释不正确的是【答案】c【解析】水果电池的电压与电极的材料也有很大的关系，c错。二、非选择题（本题包括4个大题，共58分）8.zn-mno2干电池应用广泛，其电解质溶液是zncl2-nh4cl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zncl2-nh4cl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）。a.naoh b.znc.fe d.nh3h2o(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2mol电子，mno2的理论产量为。答案：（1）zn（或锌） 正极 （2）锌与还原出来的cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b （3）2h+2e-h2 ,87g解析：（1）负极上是失电子的一极 zn失电子有负极经外电路流向正极。（2）锌与还原出来的cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀。除杂的基本要求是不能引入新杂质，所以应选zn将cu2+ 置换为单质而除去。（3）阴极上得电子，发生还原反应， h+得电子生成氢气。因为mnso4mno22 e-,通过2mol电子产生1molmno2，质量为87g。9.燃料电池是使气体燃料氧化直接产生电流的装置，燃料电池的研究是本世纪最具挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入丁烷，电池的电解质是掺杂了y2o3(三氧化二钇)的zro2(二氧化锆)晶体，它在高温下能传导o2。试回答下列问题：(1)该电池放电时的化学反应方程式为：_。(2)该燃料电池的电极反应式为：正极：13o252e26o2负极：2c4h1026o252e8co210h2o则固体电解质中的o2向_极移动(填“正”或“负”)。(3)某金属的相对原子质量为52.00，用上述电池电解该金属的一种含氧酸盐的酸性水溶液时，阳极每放出3 360 ml(标准状况)氧气，阴极析出金属10.4 g，在该含氧酸盐中金属的化合价为_，在该实验中，若不考虑能量的损失，电池中消耗丁烷的质量最少是_g(结果精确至0.01 g)。答案：(1)2c4h1013o2=8co210h2o(2)负(3)31.34解析：(1)2c4h1013o2=8co210h2o；(2)根据电极反应式可知氧离子由正极移向负极；(3)设金属的化合价为x，则根据得失电子守恒关系可得4x所以可得x3，故此过程中转移的电子的物质的量为0.6 mol，所以消耗的丁烷的质量为1.34 g。10.新型高能钠硫电池以熔融的钠、硫为电极，以导电的陶瓷为固体电解质。该电池放电时为原电池，充电时为电解池，反应原理为：2naxsna2sx。(1)放电时na发生_反应，s作_极。(2)充电时na所在电极与直流电源的_极相连。(3)放电时负极反应为_；充电时阳极反应为_。(4)用此电池作电源电解饱和nacl溶液，当阳极产生33.6 l(标准状况)气体时，消耗金属na的质量为_。答案： (1)氧化正(2)负(3)naenas2exs(4)69 g解析：该题考查化学“两池”(原电池、电解池)的原理及应用，以新的科技成果即新型高能钠硫电池为背景，要求考生学会应用原电池的原理解释新问题、新现象。主要考查对知识的应用能力、计算能力、推理能力等。解答本题要仔细审题，寻找突破口“电池放电时为原电池”，根据原电池的知识，失电子，发生氧化反应的电极是负极；得电子，发生还原反应的电极是正极。(1)na作负极，s作正极。负极反应为naena；(2)“充电时为电解池”，根据电解的知识，阳极失电子，发生氧化反应；阴极得电子，发生还原反应。因此na所在的电极是阴极，与直流电源的负极相连，s所在的电极是阳极，与直流电源的正极相连，阳极反应式为s2exs。(4)电解饱和nacl溶液阳极产生的气体是cl2，由2cl2ecl2，又2na2e2na，可列式求得na的质量为69克。11.依据氧化还原反应：2fe3(aq)fe(s) 3fe2(aq)，设计原电池并完成如图所示实验。请回答下列问题：(1)电极x的材料是 ；石墨电极为电池的 极。(2)b装置中发生的电极反应方程式为 ；（2分）表面皿中溶质na2so4的作用是 。(3)铜丝b与滤纸接触处的现象为；此处电极反应方程式为。答案：(1)铁 正 (2)fe3efe2 增强溶液的导电性 (3)滤纸变为红色