【名师一号】高考化学大一轮复习 专题6 第二单元 原电池的工作原理课时训练（含14年新题）苏教版(1).doc

第二单元原电池的工作原理(计时：45分钟满分：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分)1(2014茂名市第一中学模考)研究小组分别用锌片、铝片、铜片和稀硫酸进行原电池的相关探究，所得部分实验数据如下表，下列说法正确的是()实验电极甲电极乙zncualcua.实验中，甲电极的反应为2h2e=h2b实验中，h向al定向迁移c两组实验溶液的ph均增大d实验中，电子由cu转移到al解析a项，实验中，zn(甲)作负极，发生反应：zn2e=zn2，cu(乙)作正极，发生反应：2h2e=h2；b项，实验中，al(甲)作负极，cu作正极，阳离子应由负极移向正极，即由al极向cu极迁移；c项，两组实验的正极反应都是2h2e=h2，反应中消耗h，溶液的ph均增大；d项，实验中电子由负极(al)经外电路移向正极(cu)。答案c2(2013江苏)mgh2o2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如图。该电池工作时，下列说法正确的是()amg电极是该电池的正极bh2o2在石墨电极上发生氧化反应c石墨电极附近溶液的ph增大d溶液中cl向正极移动解析根据题意可知电池的总反应为：mgh2o22h=mg22h2o。mg电极是该电池的负极，a项错误。h2o2在正极发生还原反应，b项错误。石墨电极的电极反应式为：h2o22h2e=2h2o，由于水电离出的h不断被消耗，所以该电极附近溶液的ph增大，c项正确。在原电池中，阴离子向负极移动，d项错误。答案c3(2014乌鲁木齐二诊)将反应cu(s)2ag(aq)=cu2(aq)2ag(s)设计成原电池，某一时刻的电子流向及电流计(g)指针偏转方向如图所示，下列有关叙述正确的是()akno3盐桥中的k移向cu(no3)2溶液bag作负极，cu作正极c工作一段时间后，cu(no3)2溶液中c(cu2)增大d取出盐桥后，电流计的指针依然发生偏转解析此电池cu作负极，ag作正极，b项错；k应向正极移动，a项错；因负极发生反应cu2e=cu2，工作一段时间后，cu(no3)2溶液中c(cu2)增大，c项正确；取出盐桥，不能形成闭合回路，无电流通过，d项错。答案c4(2014山东省实验中学调研)锂碘电池可用于心脏起搏器的电源。该电池反应为：2li(s)i2(s)=2lii(s)h0，已知：4li(s)o2(g)=2li2o(s)h1324 kj/mol,4lii(s)o2(g)=2li2o(s)2i2(s)h114 kj/mol。下列结论中，不正确的是()a该电池反应2li(s)i2(s)=2lii(s)的h105 kj/molb电池正极反应为lie=lic当有14 g li消耗时，电路中转移2 mol ed该电池放电过程中电池的总质量保持不变解析li作负极，所以负极反应为lie=li，b选项错误。答案b5(2013沈阳模拟)下列关于如图所示装置的叙述中正确的是()a电流由铁钉经过导线流向石墨棒b该装置是一个简易的电解饱和食盐水的装置c石墨棒上发生的电极反应为：2h2e=h2d石墨棒上发生的电极反应为：2h2oo24e=4oh解析题图装置是一个原电池装置，b项错；铁钉为负极，电流由石墨棒经过导线流向铁钉，a项错；中性条件下，铁发生吸氧腐蚀，石墨棒上发生的电极反应为2h2oo24e=4oh，c项错，d项正确。答案d6分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是()a中mg作为负极，中fe作为负极b中mg作为正极，电极反应式为6h2o6e=6oh3h2c中fe作为负极，电极反应式为fe2e=fe2d中cu作为正极，电极反应式为2h2e=h2解析mg比al活泼，在中mg做负极，但在naoh溶液中，mg不反应，而al可以反应，故中al是负极。在浓hno3中铁会钝化，故cu为负极，fe为正极。在中由于不断向cu极附近通入空气，而o2比溶液中的h得e能力强，故fe失去的电子在cu极被o2得到。电极反应式应为：o22h2o4e=4oh。答案b7综合如图判断，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均增大解析装置中，由于zn比fe活泼，所以zn作原电池的负极，电极反应式为zn2e=zn2；fe作正极，电极反应式为o22h2o4e=4oh。由于正极有oh生成，因此溶液的ph增大。装置中，fe作负极，电极反应式为fe2e=fe2；cu作正极，电极反应式为2h2e=h2。正极由于不断消耗h，所以溶液的ph逐渐增大。据此可知a、b项皆错，d项正确。在原电池的电解质溶液中，阳离子移向正极，所以c项错误。答案d8(2012四川)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解析电解质溶液中阳离子应向正极移动，a项错误；酸性溶液中，正极电极反应式为o24e4h=2h2o，d项错误；结合正极反应式，转移0.4 mol电子时，消耗o2 0.1 mol，其在标准状况下的体积为2.24 l，b项错误；c项符合题目要求，正确。答案c9(2014福州一中月考)控制适合的条件，将反应fe3agfe2ag设计成如图所示的原电池(盐桥装有琼脂硝酸钾溶液；灵敏电流计的0刻度居中，左右均有刻度)。已知，接通后，观察到电流计指针向右偏转。下列判断正确的是()a在外电路中，电子从石墨电极流向银电极b盐桥中的k移向乙烧杯c一段时间后，电流计指针反向偏转，越过0刻度，向左边偏转d电流计指针居中后，往甲烧杯中加入一定量的铁粉，电流计指针将向左偏转解析由题给电池反应可知，银作负极，石墨作正极，在外电路中，电子从银电极流向石墨电极，a项错误；盐桥中的k移向甲烧杯，b项错误；一段时间后，电流计指针将居中，c项错误。答案d10(2014黄山二检)我国知名企业比亚迪公司开发了具有多项专利的锂钡氧化物二次电池，其成本较低，对环境无污染，能量密度远远高于其他材料的电池。电池总反应为v2o4xlilixv2o4，下列说法正确的是()a该电池充电时，锂极与外电源的负极相连b该电池放电时，li向负极移动c该电池充电时阴极的反应为lixv2o4xe=v2o4xlid若放电时转移0.2 mol电子，则消耗锂1.4x g解析a选项正确，放电时，锂极是负极，锂被氧化，充电时，锂极连接外电源的负极作阴极，使化合态锂还原为锂单质；b选项错误，放电时，负极是锂被氧化，li向正极移动；c选项错误，充电时阴极发生的是还原反应；d选项错误，放电时转移0.2 mol电子，将消耗0.2 mol li，即1.4 g。答案a二、非选择题(本大题共4小题，共50分)11(12分)为节省药品和时间，甲、乙、丙三位同学用铜片、锌片、稀硫酸、cuso4溶液、直流电源、石墨电极、导线、烧杯、试管等中学化学常见的药品和仪器(用品)，通过巧妙的构思，设计了比较铜、锌金属活动性相对强弱的系列实验。试填写下列空白：(1)甲同学分别将一小片铜片、锌片置于烧杯底部(铜与锌不接触)，向烧杯中小心加入稀硫酸，观察到的现象是_。甲同学的设计思路是_。(2)乙同学接着甲的实验，向烧杯中滴加_溶液，进而观察到的现象是_。乙同学作出锌、铜金属活动性相对强弱的结论所依据的原理是_。(3)丙同学使用直流电源、石墨电极组装好电解装置，向乙同学实验后的溶液中补充了必要的试剂_溶液(作为电解液)。反应在调控下随即开始，实验中有关反应的化学方程式为_。实验中的明显现象是_。(4)请你再单独设计一个简单的实验(试剂、仪器自选)，探究和证实锌、铜金属活动性的相对强弱(简单说明操作和现象)_。解析从该题的实验目的来看，是要用实验证明锌和铜的金属活动性的相对强弱；从实验方法来看，有与酸反应产生气泡的快慢，构成原电池时负极比正极活泼，置换反应，金属离子在溶液中电解时的现象等。甲同学用两种金属放到酸中是否产生气泡或产生气泡的快慢来比较。乙同学在甲的基础上，加入cuso4溶液观察现象，锌与少量硫酸铜发生置换反应生成的铜附着在锌表面形成微型原电池，加快了反应速率，产生气泡的速率加快，说明锌比铜活泼。丙同学在乙同学的基础上运用电解原理，阴极有红色的铜析出说明锌比铜活泼。最后要设计一种方案，可以将锌、铜分别同时加入到少量浅绿色的氯化亚铁溶液中，加入锌的溶液褪色而加入铜的溶液颜色无变化，说明锌比铜活泼。答案(1)锌片上有气泡产生，铜片上无气泡锌能置换出酸中的氢，而铜不能(2)cuso4锌片上有红色的铜析出，锌片上产生气泡的速率明显加快活泼金属可以把不活泼金属从其盐溶液中置换出来(或zn、cu、稀硫酸组成原电池，zn为负极)(3)cuso42cuso42h2o2cuo22h2so4阴极上有红色铜析出，阳极附近有气体产生(4)分别取一小片铜片与锌片置于两支试管中，向试管中加入少量浅绿色的fecl2溶液，片刻后，加锌片的试管中溶液的颜色褪去，溶液近乎无色而加入铜的溶液颜色无变化(其他合理答案也可)12(12分)(2014福建质检)过氧化银(ag2o2)是银锌碱性电池正极的活性物质，可由koh、agno3、k2s2o8在溶液中加热制得。(1)在制备过氧化银的反应中，还生成了h2o和两种盐，完成下列方程式：_koh_agno3_k2s2o8=_ag2o2_2h2o。(2)银锌碱性电池(相关材料为ag2o2、zn、koh)放电时正极上生成银，该电极反应式为_，负极上生成k2zn(oh)4，则该电池工作时的总反应方程式为_。(3)用该电池作电源，在铁上镀铜，则锌电极应与电镀池中的_(填电极材料名称)电极相连接，电镀池中另一个电极上的电极反应式为_。解析(1)生成的两种盐分别是kno3、k2so4。(2)电极上有银生成，说明反应物是ag2o2，依电荷守恒原理及介质是koh知，还有oh生成，电极反应式为ag2o24e2h2o=2ag4oh；由负极产物有k2zn(oh)4知，koh也参与化学反应：znag2o2kohk2zn(oh)4ag，依得失电子守恒和质量守恒可得总反应方程式。(3)电镀时，待镀金属铁作阴极，与原电池的负极(锌)相连，cu作阳极失去电子生成cu2。答案(1)42112k2so42kno3(2)ag2o24e2h2o=4oh2ag2znag2o24koh2h2o=2k2zn(oh)42ag(3)铁cu2e=cu213(13分)(1)碱性锌锰干电池的剖面图如图所示，已知电池放电后的产物是zn(oh)2和mnooh，则其总反应式为_，正极反应式为_。电池中的锌粉能和koh发生反应，该反应类似于铝粉与koh的反应，其化学方程式是_，因此电池长时间不用会发生体积的膨胀和漏液。(2)用高铁()酸盐设计的高铁()电池是一种新型可充电电池，电解质溶液为koh溶液，放电时的总反应为3zn2k2feo48h2o=3zn(oh)22fe(oh)34koh。写出正极反应式：_。用高铁()电池作电源，以fe作阳极，以cu作阴极，对足量koh溶液进行电解，当电池中有0.2 mol k2feo4反应时，则在电解池中生成h2_l(标准状况)。解析(1)根据图示可知碱性锌锰干电池两极材料分别是zn和mno2，放电后的产物为zn(oh)2和mnooh，因此易得总反应式和正极反应式。(2)以转移的电子数为桥梁建立k2feo4和h2的物质的量的关系：2k2feo43h2，由此可知生成h2 0.3 mol，在标准状况下的体积为6.72 l。答案(1)zn2mno22h2o=zn(oh)22mnoohmno2eh2o=mnoohohzn2koh=k2zno2h2(2)feo4h2o3e=fe(oh)35oh6.7214(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_，电极反应为_；乙装置中石墨为_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，