【创新设计】高考化学总复习 第6章 第3讲 化学能转化为电能—电池一卷冲关的课后练案.doc

【创新设计】2013高考化学总复习 第6章 第3讲 化学能转化为电能电池一卷冲关的课后练案一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1(2011三明月考)在理论上不能用于设计成原电池的化学反应的是()h2so4(aq)ba(oh)2(aq)=2h2o(l)baso4(s)；h0ch3ch2oh(l)3o2(g)2co2(g)3h2o(l)；h02fecl3(aq)cu(s)=2fecl2(aq)cucl2(aq)；h0abc d解析：原电池形成的条件：a活泼性不同的两个电极，b必须有电解质溶液，c必须形成闭合回路，d必须发生自发进行的氧化还原反应。不是氧化还原反应，中反应hts不可能小于零，故不能自发进行。答案：b2(2011广东高考)某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是()aa和b不连接时，铁片上会有金属铜析出ba和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：cu22e=cuc无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色da和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，cu2向铜电极移动解析：a项，a、b不连接时，铁会直接将铜置换出来，a项正确；b项，a、b连接时，cu2会去铜棒上得电子，生成单质cu，b项正确；据a、b两项分析可知均发生反应fecu2=fe2cu，故溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，c项正确；d项，此时a为阳极，b为阴极，cu2向阴极(铁电极)移动，d错误。答案：d3(2011安徽名校联考)如图装置中，小试管内为红墨水，带有支管的u型管中盛有ph4的雨水和生铁片。经观察，装置中有如下现象：开始时插在小试管中的导管内的液面下降，一段时间后导管内的液面回升，略高于小试管中的液面。以下有关解释合理的是()a生铁片中的碳是原电池的负极，发生还原反应b雨水酸性较强，生铁片始终发生析氢腐蚀c墨水液面回升时，正极反应式为：o22h2o4e4ohdu型管中溶液ph逐渐减小解析：生铁片发生电化学腐蚀时铁作负极、碳作正极。反应开始时导气管内液面下降，说明有气体生成，是析氢腐蚀；一段时间后液面上升，说明有气体被吸收，是吸氧腐蚀。故a、b、d错误，c正确。答案：c4(2011金华十校联考)高功率ni/mh(m表示储氢合金)电池已经用于混合动力汽车。总反应方程式如下：ni(oh)2m nioohmh，下列叙述正确的是()a放电时正极附近溶液的碱性减弱b放电时负极反应为：mhohmh2oec充电时阳极反应为：nioohh2oeni(oh)2ohd放电时每转移1 mol电子，正极有1 mol niooh被氧化解析：放电时正极反应为nioohh2oeni(oh)2oh，正极附近溶液的碱性增强，a错误；负极发生氧化反应，h失去电子，即mhohmh2oe，b正确；充电时阳极发生氧化反应，c错误；放电时，正极发生还原反应，d错误。答案：b5(2011安徽高考)研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5mno22ag2nacl=na2mn5o102agcl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()a正极反应式：agclagcleb每生成1 mol na2mn5o10转移2 mol电子cna不断向“水”电池的负极移动dagcl是还原产物解析：本题考查电化学，意在考查电极反应式的书写、电子转移情况和溶液中离子的移动情况。电池的正极得电子，a项错误；阳离子向正极移动，c项错误；ag化合价升高形成agcl，agcl是氧化产物，d项错误。答案：b6(2011厦门期末)将洁净的三种金属片x、y和z分别放置在浸有食盐溶液的滤纸上并压紧(如下图)金属片电子流向电压(v)xxcu0.78ycuy0.15zzcu1.35每次实验时，电压表指针的偏移方向和读数如上表。已知构成两电极的金属，活泼性相差越大，则电压越大。对x、y、z和铜四种金属的下列说法。不正确的是()az金属可作为牺牲阳极保护法的阳极，保护y金属by金属不能从硫酸溶液中置换出氢气c三种金属的活泼性顺序为：zxydx和y能构成电压最大的原电池解析：根据电子流向可证明金属的活泼性，活动性强的作负极失去电子。金属的活泼性：xcu，cuy，zcu，所以三种金属的活泼性顺序为：zxy，故应该是z和y能构成电压最大的原电池。答案：d7(2012河源质检)如图所示，电流表g发生偏转，同时a极逐渐变粗，b极逐渐变细，c为电解质溶液。则a、b、c分别为()aa是zn，b是cu，c是稀h2so4ba是cu，b是zn，c是稀h2so4ca是fe，b是ag，c是稀agno3溶液da是ag，b是fe，c是稀agno3溶液解析：由题意知，a为原电池正极，b为负极，故b金属性强于a，且电解质溶液中金属阳离子对应的单质的活泼性弱于b，则符合条件的是d。答案：d8(2012江南十校联考)利用下图装置，完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中，不正确的是()a若x为锌棒，y为nacl溶液，开关k置于m处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法b若x为碳棒，y为nacl溶液，开关k置于n处，可减缓铁的腐蚀，溶液中的阳离子向铁电极移动c若x为铜棒，y为硫酸铜溶液，开关k置于m处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铜电极移动d若x为铜棒，y为硫酸铜溶液，开关k置于n处，铁棒质量将增加，溶液中铜离子浓度将减小解析：锌的活泼性比铁强，所以可减缓铁的腐蚀，这种方法的名称也正确，a选项正确；外加电流的阴极保护法，可减缓铁的腐蚀，溶液中的阳离子向阴极移动，b选项正确；原电池中铜是正极，质量将增加，铁是负极，此时外电路中的电子由负极向正极移动，c选项正确；在铁棒上镀铜，铁棒质量将增加，但溶液中各离子浓度都不发生变化，d选项错误。答案：d9(2012扬州模拟)控制适合的条件，将反应fe3agfe2ag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，石墨棒作阳极，银棒作阴极b灵敏电流计的读数由小变大，再变小c反应达化学平衡时，电流计读数最小d反应达化学平衡时，在乙烧杯中滴入一定量的nacl溶液，电流计指针又将偏转解析：原电池中两极称为正极和负极，a错误。当反应达到平衡时，正逆反应的速率相等，此时电路中电流强度的和为0，故电流计的读数为0，b和c均正确。向乙烧杯中加入nacl溶液后，ag的浓度改变，平衡移动，又产生电流，故电流计指针又将偏转，d正确。答案：a10(2011浙江高考)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：o22h2o4e4ohc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：cucu22e解析：本题考查金属的腐蚀，意在考查考生运用电化学原理分析金属腐蚀过程的能力。铁板为铁和碳的合金，滴入 nacl 溶液，形成原电池，显然 a 区为负极，溶液中 cl由 b区向a区迁移，a错；液滴边缘为正极区，溶解在溶液中的 o2 放电，电极反应为：o22h2o4e4oh，b 对；液滴下的 fe 因发生氧化反应而被腐蚀，c 错；改用嵌有铜螺丝钉的铁板，则铁为负极，d 错。 答案：b二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11(15分)(2011无锡模拟)根据氧化还原反应：2ag(aq)cu(s)=cu2(aq)2ag(s)设计的原电池如图所示，其中盐桥为琼脂饱和kno3溶液。请回答下列问题：(1)电极x的材料是_；电解质溶液y是_；(2)银电极为电池的_极，写出两电极的电极反应式：银电极：_；x电极：_。(3)外电路中的电子是从_电极流向_电极。(4)盐桥中向cuso4溶液中迁移的离子是_(填序号)。akbnocagdso解析：由反应方程式可知，该原电池的电极反应式为：正极：2ag2e2ag负极：cucu22e所以x极的材料应为cu，电解质溶液y应为agno3溶液，外电路中的电子从cu极流向ag极。盐桥中的k移向正极(ag极)；no移向负极(cu极)。答案：(1)cuagno3溶液(2)正2ag2e2agcucu22e(3)cuag(4)b12(12分)(1)被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点。右图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为koh溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒。当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流。试回答下列问题：图中通过负载的电子流动方向_(填“向左”或“向右”)。写出氢氧燃料电池工作时电极反应方程式和总反应方程式。正极：_，负极：_，总反应：_。(2)钢铁生锈现象随处可见，钢铁的电化学腐蚀原理如图所示：写出石墨电极的电极反应式：_；将该装置作简单修改即可成为钢铁电化学防护的装置，请在如图虚线框内所示位置作出修改，并用箭头标出导线中电子流动方向。写出修改后石墨电极的电极反应式：_。解析：(1)h2在负极上被氧化，o2在正极上被还原，电解质溶液为koh溶液，在书写电极反应式时注意电极产物在溶液中能否稳定存在。(2)在钢铁的电化学腐蚀中，石墨为正极，电极反应式为：o24e2h2o4oh。可用阴极电保护法来保护铁，即将铁连外电源的负极，作为电解池的阴极，石墨接正极，作为电解池的阳极，阳极电极反应式为：2clcl22e。答案：(1)向右2h2oo24e4oh2h24oh4h2o4e2h2o2=2h2o(2)o24e2h2o4oh2clcl22e13(10分)某兴趣小组同学利用氧化还原反应：2kmno410feso48h2so4=2mnso45fe2(so4)3k2so48h2o设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 moll1，盐桥中装有饱和k2so4溶液。回答下列问题：(1)发生氧化反应的烧杯是_(填“甲”或“乙”)。(2)外电路的电流方向为：从_到_(填“a”或“b”)。(3)电池工作时，盐桥中的so移向_(填“甲”或“乙”)烧杯。(4)甲烧杯中发生的电极反应为_。解析：根据氧化还原反应可知：甲烧杯中石墨作正极，发生还原反应，电极反应为：mno48h5emn24h2o；乙烧杯中石墨作负极，发生氧化反应，电极反应为fe2fe3e，外电路电流方向从正极流向负极，即从a到b；电池工作时，盐桥中的阴离子移向负极，阳离子移向正极，即so移向乙烧杯。答案：(1)乙(2)ab(3)乙(4)mno8h5emn24h2o14(13分)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_，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，颜色退去，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=2feo6cl1