高三化学一轮 练出高分 6.2原电池 化学电源 新人教版.doc

2014届高三化学一轮 练出高分 6.2原电池 化学电源 新人教版1关于原电池的叙述正确的是()a原电池工作时，电极上不一定都发生氧化还原反应b某可逆电流充、放电时的反应式为li1xnio2xlilinio2，放电时此电池的负极材料是li1xnio2c铅、银和盐酸构成的原电池工作时，铅板上有5.175 g铅溶解，正极上就有1 120 ml(标准状况)气体析出d在理论上可将反应ch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(l)hbba极是正极，电解质溶液可以是盐酸cb极是负极d要判断a极与b极是正极还是负极，还需考虑电解质溶液答案c解析a极质量增加，故a极是正极，b极是负极；若电解质溶液是盐酸，则a极的表面有氢气产生，没有金属析出。3一种新型燃料电池，以镍板为电极插入koh溶液中，分别向两极通入乙烷(c2h6)和氧气，其中某一电极反应式为c2h618oh14e=2co12h2o。有关此电池的推断不正确的是()a通入氧气的电极为正极b参加反应的o2与c2h6的物质的量之比为72c放电一段时间后，koh的物质的量浓度将下降d放电一段时间后，正极区附近溶液的ph减小答案d解析a项，通入乙烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极，正确；b项，1 mol乙烷参与反应时转移14 mol电子，则参与反应的氧气的量为 mol，故正确；c项，根据电极反应式或总反应方程式可知，氢氧化钾被消耗，故正确；d项，放电时正极产生oh，则ph增大，d错。4由no2、o2、熔融盐nano3组成的燃料电池如图所示，在使用过程中石墨电极反应生成一种氧化物y，下列有关说法正确的是()a石墨极为正极，石墨极为负极by的化学式可能为noc石墨极的电极反应式为no2noe=n2o5d石墨极上发生氧化反应答案c解析a项，氧气在反应中被还原，所以石墨是正极，石墨是负极，故不正确；b项，y是no2被氧化后的产物，则为n2o5，故不正确；d项，石墨极上发生的是还原反应。5如图所示为某原电池的结构示意图，下列说法不正确的是(盐桥中装满用饱和kcl溶液和琼胶做成的冻胶)()a该原电池的总反应式为2fe3cu=2fe2cu2b该电池工作时，cu2在电极上得到电子，发生还原反应c若用此电池电解饱和氯化钠溶液制取cl2，当铜电极的质量减少6.4 g时，产生氯气的体积为2.24 l(折算为标准状况)d电池工作过程中，电子由铜电极经过电流表流向石墨电极答案b解析由原电池的结构示意图可知总反应式为2fe3cu=2fe2cu2。其电极反应式分别为负极(铜电极)：cu2e=cu2(氧化反应)正极(石墨电极)：2fe32e=2fe2(还原反应)电池工作过程中，电子由负极(铜电极)经过电流表流向正极(石墨电极)。根据电子守恒知消耗的铜、生成的氯气与转移的电子数之间的关系为cu2ecl2，当铜电极的质量减少6.4 g时，产生氯气的体积为2.24 l(折算为标准状况)。6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均增大答案d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皆错，d正确。在原电池的电解质溶液中，阳离子移向正极，所以c错误。7实验发现，298 k时，在fecl3酸性溶液中加少量锌粒后，fe3立即被还原成fe2。某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。下列有关说法正确的是()a该原电池的正极反应是zn2e=zn2b左烧杯中溶液的血红色逐渐褪去c该电池铂电极上有气泡出现d该电池总反应为3zn2fe3=2fe3zn2答案b解析该电池的总反应为zn2fe3=2fe2zn2，所以左烧杯pt为正极，电极反应为fe3e=fe2，右烧杯zn为负极，电极反应为zn2e=zn2。由于左烧杯中的fe3被还原为fe2，所以左烧杯中溶液的血红色逐渐褪去。8甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、koh(电解质溶液)构成。电池的总反应式为2ch3oh3o24oh=2co6h2o。则下列说法正确的是()a电池放电时通入空气的电极为负极b电池放电时负极的电极反应式为ch3oh6eh2o=co26hc由于co水解显碱性，电池放电时，电解质溶液的ph逐渐增大d电池放电时每消耗1 mol ch3oh转移6 mol电子答案d解析该燃料电池为原电池，从化合价判断，氧气在正极参与反应，a错；甲醇在电池的负极参与反应，电极反应式为ch3oh6e8oh=co6h2o，b错；从电池的总反应式可知，反应过程中oh浓度降低，溶液的ph减小，c错；从电极反应来看，每消耗1 mol ch3oh转移6 mol电子，d正确。9可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以nacl溶液或naoh溶液为电解液，铝合金为负极，通入空气的一极为正极。下列说法正确的是()a以nacl溶液或naoh溶液为电解液时，正极反应都为o22h2o4e=4ohb以naoh溶液为电解液时，负极反应为al3oh3e=al(oh)3c以naoh溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的ph保持不变d电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极答案a解析本题中电解质溶液显中性或碱性时，该燃料电池的正极反应均为o22h2o4e=4oh，a正确；铝作负极，al失去电子变为al3，在naoh溶液中al3与过量的oh反应生成alo，因此负极反应为al3e4oh=alo2h2o，b错误；以naoh溶液为电解液时，该燃料电池的总反应为4al3o24oh=4alo2h2o，反应过程中消耗了oh，所以电解液的ph降低，c错误；燃料电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极，d错误。10近日，中美联合研究小组通过共同努力，采用廉价的钠离子，同时使用纳米氧化锰和锂材料作电极制作出了钠离子充电电池，其工作示意图如图所示。关于该电池的说法中正确的是 ()a放电时a极作正极b放电时na向负极移动c充电时是将化学能转化为电能d充电时b极为阳极，发生氧化反应答案d解析电池放电时，化学能转变为电能，a极是电子流出的一极，发生氧化反应，作负极，a错；在原电池中，阳离子向正极移动，b错；充电是电能转化为化学能的过程，b极为阳极，发生氧化反应，c错，d对。11.如图所示，在不同的电解质溶液中可以组成不同的电池。(1)当电解质溶液为稀硫酸时，fe电极是_(填“正”或“负”)极，其电极反应式为_。当电解质溶液为naoh溶液时，al电极是_(填“正”或“负”)极，其电极反应式为_。(2)若把铝改为锌，电解质溶液为浓硝酸，则fe电极是_(填“正”或“负”)极，其电极反应式为_。答案(1)正2h2e=h2负al3e4oh=alo2h2o(2)正no2he=no2h2o解析(1)电解质溶液是稀硫酸时，al电极是负极，fe电极是正极，正极反应式为2h2e=h2。当电解质溶液是naoh溶液时，铝与naoh溶液反应，而fe不反应，故铝作原电池的负极，电极反应式为al3e4oh=alo2h2o。(2)把铝改为锌，用浓硝酸作电解质溶液，铁遇浓硝酸发生钝化，则fe电极是正极，zn电极是负极，fe电极上的电极反应式为no2he=no2h2o。12氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图所示为电池示意图，该电池电极表面均匀地镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答下列问题：(1)氢氧燃料电池能量转化的主要形式是_，在导线中电子流动的方向为_(用a、b表示)。(2)负极反应式为_。(3)电极表面镀铂粉的原因为_。(4)该电池工作时，h2和o2连续由外部供给，电池可连续不断地提供电能，因此大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：.2lih22lih.lihh2o=liohh2反应中的还原剂是_，反应中的氧化剂是_。已知lih固体的密度为0.82 gcm3。用锂吸收224 l(标准状况)h2，生成的lih体积与被吸收的h2体积之比为_。由生成的lih与h2o反应放出的h2用作电池燃料，若能量的转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为_mol。答案(1)化学能转化为电能由a到b(2)h22oh2e=2h2o(3)增大电极单位面积吸附h2、o2的分子数，可加快反应速率(4)lih2o8.610432解析本题考查电化学知识。(1)原电池原理是将化学能转化成电能。该燃料电池的总反应方程式为2h2o2=2h2o，其中h元素从0价升至1价，失去电子，即电子从a流向b。(2)负极为失去电子的一极，即h2失电子生成h，由于电解质溶液是碱性的，故电极反应式左右两边应各加上oh。(3)铂粉的接触面积大，可以加快反应速率。(4)由题给两个方程式可知，li从0价升至1价，作还原剂。h2o中的h由1价降至h2中的0价，作氧化剂。由反应知，当吸收10 mol h2时，生成20 mol lih，v(lih)m/207.9/(0.82103)192.68103(l)。v(lih)/v(h2)192.68103 l/224 l8.6104。20 mol lih可生成20 mol h2，实际参加反应的h2的物质的量为2080%16 (mol)，1 mol h2转移2 mol电子，所以16 mol h2转移32 mol电子。13(1)分析如图所示的四个装置，回答下列问题：装置a和b中铝电极上的电极反应式分别为_、_。装置c中产生气泡的电极为_电极(填“铁”或“铜”)，装置d中铜电极上的电极反应式为_。(2)观察如图所示的两个装置，图1装置中铜电极上产生大量的无色气泡，图2装置中铜电极上无气体产生，而铬电极上产生大量的有色气体。根据上述现象试推测金属铬具有的两种重要化学性质为_、_。答案(1)2h2e=h2al3e4oh=alo2h2o铁o22h2o4e=4oh(2)金属铬的活动性比铜的强且能和稀硫酸反应生成h2金属铬易被稀硝酸钝化解析(1)在稀h2so4溶液中，镁比铝活泼，铝电极作正极，正极的电极反应式为2h2e=h2。在naoh溶液中，铝比镁活泼，铝电极作负极，负极的电极反应式为al3e4oh=alo2h2o。在浓硝酸中，铁被钝化，铁电极作正极，正极上发生no的还原反应，产生气泡。装置d相当于金属铁发生吸氧腐蚀，铜电极作正极，正极的电极反应式为o22h2o4e=4oh。(2)由图1可知还原性crcu，但在稀硝酸中却出现了反常，结合稀硝酸的氧化性，不难推测铬被稀硝酸钝化，导致活性降低。14某研究性学习小组根据反应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，溶液的体积均为200 ml，盐桥中装有饱和k2so4溶液。回答下列问题：(1)此原电池的正极是石墨_(填“a”或“b”)，发生_反应。(2)电池工作时，盐桥中的so移向_(填“甲”或“乙”)烧杯。(3)两烧杯中的电极反应式分别为甲_，乙_。(4)若不考虑溶液的体积变化，mnso4浓度变为1.5 moll1，则反应中转移的电子为_mol。答案(1)a还原(2)乙(3)mno5e8h=mn24h2o5fe25e=5fe3(4)0.5解析(1)根据题目提供的总反应方程式可知，kmno4作氧化剂，发生还原反应，故石墨a是正极。(2)电池工作时，so向负极移动，即向乙烧杯移动。(3)甲烧杯中的电极反应式为mno5e8h=mn24h2o；乙烧杯中的电极反应式为5fe25e=5fe3。(4)溶液中的mnso4浓度由1 moll1变为1.5 moll1，由于溶液的体积未变，则反应过程中生成的mnso4的物质的量为0.5 moll10.2 l0.1 mol，转移的电子为0.1 mol50.5 mol。15全钒液流电池是一种活性物质呈循环流动液态的电池，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：(1)硫酸在电池技术和实验室中具有广泛的应用，在传统的铜锌原电池中，硫酸是_，实验室中配制硫酸亚铁时需要加入少量硫酸，硫酸的作用是_。(2)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)为正极和负极电极反应的活性物质，电池总反应为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”)。(3)钒电池基本工作原理示意图中“正极电解液”可能是_。avo、vo2混合液 bv3、v2混合液cvo溶液 dvo2溶液ev3溶液 fv2溶液(4)能够通过钒电池基本工作原理示意图中“隔膜”的离子是_。答案(1)电解质溶液抑制硫酸亚铁的水解(2)vo2he=vo2h