高考化学总复习 第二节 原电池和化学电源（含解析） 新人教版.doc

【高考总复习】2013高考化学专题复习：第二节 原电池和化学电源（人教版）1(2011年北京理综)结合下图判断，下列叙述正确的是()a和中正极均被保护b和中负极反应均是fe2e=fe2c和中正极反应均是o22h2o4e=4ohd和中分别加入少量k3fe(cn)6溶液，均有蓝色沉淀解析：a项，电子从负极流向正极，抑制正极失电子，所以正极均被保护。b项，i中的负极反应为zn2e=zn2。c项，中的正极反应为2h2e=h2。d项，由于中负极反应产生zn2，不会与k3fe(cn)6溶液作用产生蓝色沉淀。答案：a2(2011年浙江理综)将nacl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如下图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是()a液滴中的cl由a区向b区迁移b液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：o22h2o4e=4ohc液滴下的fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的fe2由a区向b区迁移，与b区的oh形成fe(oh)2，进一步氧化、脱水形成铁锈d若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加nacl溶液，则负极发生的电极反应为：cu2e=cu2解析：本题考查原电池、钢铁的吸氧腐蚀等知识。依题意，可判断中心区a为原电池的负极，液滴边缘o2含量较大，是原电池的正极，a中cl在电池工作时向负极(a)移动，a选项错误；b项显然正确；c中fe失电子被氧化而被腐蚀，故c项错误，d中因fe比cu活泼，充当负极的是fe，负极反应为fe2e=fe2，故d错误。答案：b3(2012年四川卷)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：ch3ch2oh4eh2o=ch3cooh4h。下列有关说法正确的是()a检测时，电解质溶液中的h向负极移动b若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 l氧气c电池反应的化学方程式为：ch3ch2oho2=ch3coohh2od正极上发生的反应为：o24e2h2o=4oh解析：原电池中，阳离子向正极移动，a错误。因为电解质溶液为酸性，故正极反应为：o24e4h=2h2o，转移0.4 mol电子时，消耗标况下2.24 l o2，b、d都错。答案：c4(2012年大纲全国卷)四种金属片两两相连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大到小的顺序是()a bc d解析：相连，外电路电流从流向，可知活泼性；相连，为正极，可知活泼性；相连，上有气泡逸出，上发生2h2eh2，为正极，可知活泼性；相连，质量减小，因此为负极，可知活泼性，综上分析，活泼性应为，b正确。答案：b5分析下图所示的四个原电池装置，结论正确的是() a(1)(2)中mg作负极，(3)(4)中fe作负极b(2)中mg作正极，电极反应式为：6h2o6e=6oh3h2c(3)中fe作负极，电极反应式为：fe2e=fe2d(4)中cu作正极，电极反应式为：2h2e=h2解析：(1)中mg作负极；(2)中al作负极，发生的反应为2al2naoh2h2o=2naalo23h2，mg不与naoh反应；(3)中铁遇浓hno3钝化，cu与浓hno3反应，cu4hno3=cu(no3)22no22h2o；(4)中铁作负极。答案：b6(2012年山东省郓城一中高三4月检测)据报道，以硼氢化合物nabh4(b元素的化合价为3价)和h2o2作原料的燃料电池，负极材料采用pt/c，正极材料采用mno2，用作空军通信卫星电源，其工作原理如下图所示。下列说法错误的是()a电池放电时na从a极区移向b极区b电极b采用mno2，mno2既作电极材料又有催化作用c该电池的负极反应为：bh48oh8e=bo26h2od每消耗3 mol h2o2，转移的电子为3 mol答案：d7控制适合的条件，将反应2fe32i2fe2i2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是()a反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应b反应开始时，甲中石墨电极上fe3被还原c电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态d电流计读数为零后，在甲中溶入fecl2固体，乙中的石墨电极为负极解析：(1)装置乙中i失去电子放电，故乙中石墨电极上发生氧化反应，选项a正确；由总反应化学方程式知，fe3被还原成fe2，选项b正确；当电流计读数为零时，则说明电路中没有电子发生转移，可证明反应达到平衡，选项c正确；加入fecl2，电离产生fe2，该离子的存在导致平衡逆向移动，则fe2失去电子生成fe3，装置甲中石墨作为负极，选项d错。答案：d8下列现象与电化学腐蚀无关的是()a黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿b生铁比纯铁容易生锈c铁质器件附有铜质配件，在接触处易生锈d银制奖牌久置后表面变暗解析：a项，铜锌合金构成原电池被腐蚀的是锌，而不是铜；b项，生铁中含较多的碳，与铁构成原电池后促使铁被腐蚀而生锈；c项，铁铜两器件在接触处易构成原电池，使铁生锈；d项，银制奖牌久置后表面变暗是由于生成了ag2s，与电化学腐蚀无关。答案：d9镁h2o2酸性电池采用海水作电解质溶液(加入一定量的酸)，下列说法正确的是()a电池总反应的离子方程式为：mgh2o22h=mg22h2ob负极的电极反应为：h2o22h2e=2h2oc工作时，正极周围海水的ph减小d电池工作时，溶液中的h向负极移动解析：该电池中负极：mg2e=mg2；正极：h2o22h2e=2h2o。故该电池总反应的离子方程式为：mgh2o22h=mg22h2o，故a正确，b错误。工作时，由于正极消耗h，而使c(h)减小，c(oh)增大，故正极附近的ph应增大，且溶液中的h会不断的向正极移动，故c、d亦错。答案：a10(2012年南京模拟)碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，故得到广泛应用。锌锰碱性电池以koh溶液为电解液，电池总反应式为zn(s)2mno2(s)h2o(l)=zn(oh)2(s)mn2o3(s)，下列说法错误的是()a电池工作时，锌失去电子b电池正极的电极反应式为2mno2(s)h2o(l)2e=mn2o3(s)2oh(aq)c电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极d外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g解析：根据题意，该电池的负极材料是锌，电池工作时，锌本身失去电子而发生氧化反应，失去的电子通过外电路移向另一极(正极)，在该电极上，mno2获得电子发生还原反应生成mn2o3：2mno22e=mn2o3，从元素守恒的角度来看，左侧还多1个o。一般规律是：在酸性条件下h结合氧变为h2o，在碱性或者中性条件下h2o结合氧变为2oh。正极反应为2mno2h2o2e=mn2o32oh。反应中转移0.2 mol电子，消耗掉0.1 mol锌，质量为6.5 g。答案：c11(2011年山东)右图为钠硫高能电池的结构示意图。该电池的工作温度为320左右，电池反应为2naxs=na2sx，正极的电极反应式为_。m(由na2o和al2o3制得)的两个作用是_。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的_倍。解析：正极上硫得电子被还原：xs2e=s；m的两个作用：作固体电解质和隔膜(隔离钠与硫)；钠硫电池和铅蓄电池的负极分别为na和pb，则消耗等质量的na和pb时，钠硫电池的放电量(转移电子数)是铅蓄电池的4.5倍。答案：xs2e=s(或2naxs2e=na2sx)离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫4.512有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 mol/l h2so4溶液中，乙同学将电极放入6 mol/l naoh溶液中，如图所示： 请回答：(1)写出甲池中正极的电极反应式： _。(2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式。负极反应式：_；总反应的离子方程式：_。(3)如果甲、乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出_活动性更强，而乙会判断出_活动性更强。(填写元素符号)(4)由此实验，可得到如下哪些正确结论是_(填写数字序号)。利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质镁的金属性不一定比铝的金属性强该实验说明金属活动性顺序表已过时，已没有应用价值该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件的影响较大，因此应具体问题具体分析(5)上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动性顺序表判断电池的正负极”的这种说法_(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，请你提出另一个判断原电池正负极的可行实验方案_。(如可靠，此空不填)解析：(1)甲中电解质溶液为稀h2so4溶液，由于金属活泼性mgal，故负极为mg，正极为al，正极的电极反应式：2h2e=h2。(2)乙中电解质溶液为naoh溶液，该溶液不能与mg反应，故mg作正极，al作负极，负极的电极反应式：al4oh3e=alo2h2o，总反应的离子方程式为：2al2oh2h2o=2alo3h2。(3)一般情况下，构成原电池的两极(都是金属)，负极比正极活泼，所以甲会判断出mg的活动性更强，这是正确的，乙会判断出al的更强，这是错误的。(4)两种相同的金属在电解质溶液不同时，得出两种不同的结果，说明反应条件对反应结果的影响较大，故应选a、d。(5)很明显，这种方法不可靠；可以在两极之间连一个电流计，测电流的方向，根据电流由正极流向负极来判断。如图所示：答案：(1)2h2e=h2(2)al4oh3e=alo2h2o2al2oh2h2o=2alo3h2(3)mgal(4)(5)不可靠在两电极之间连上一个电流计，测电流的方向，根据“电流由正极流向负极”来判断13科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下： 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：pt(a)原料为ch3oh和水，产物为co2、h，根据c化合价由2价升到4价，失去6个电子，pt(a)为负极；pt(b)原料为o2、h，产物为h2o，o化合价由0价降低为2价，发生还原反应，为正极。答案：(1)负ch3ohh2o6e=co26h还原o24h4e=2h2o(2)2ch3oh3o2=2co24h2o(3)14现有如下两个反应：(a)naohhcl=naclh2o(b)cu2ag=2agcu2(1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池_。(2)如果不能，说明其原因_。(3)如果可以，则写出正、负极材料、其电极反应式及反应类型(氧化或还原)，电解质溶液名称：负极：_，_，_；正