高考化学一轮复习测试 62 原电池的工作原理 　化学电源.doc

第二单元原电池的工作原理 化学电源一、选择题1将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是()a两烧杯中铜片表面均无气泡产生b甲中铜片是正极，乙中铜片是负极c两烧杯中溶液的ph均增大d产生气泡的速率甲比乙慢解析因乙杯中锌片和铜片没有接触，故不能构成原电池，a、b皆错；因甲烧杯中zn、cu用导线连接后构成原电池，加快了zn的溶解，故d错；又因两杯中的zn都能与稀h2so4反应产生h2而消耗h，故c正确。答案c2铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：feni2o33h2o=fe(oh)22ni(oh)2下列有关该电池的说法不正确的是()a电池的电解液为碱性溶液，正极为ni2o3、负极为feb电池放电时，负极反应为fe2oh2e=fe(oh)2c电池充电过程中，阴极附近溶液的ph降低d电池充电时，阳极反应为2ni(oh)22oh2e=ni2o33h2o解析a项，由电池反应可知，ni2o3ni(oh)2，ni的化合价由3价2价，化合价降低，发生还原反应，故ni2o3为正极，fefe(oh)2，fe的化合价由0价2价，化合价升高，发生氧化反应，故fe为负极，正确；b项，负极发生氧化反应，fe2oh2e=fe(oh)2，正确；c项，阴极发生还原反应，fe(oh)22e=fe2oh，c(oh)增大，溶液的ph增大，故错误；d项，阳极发生氧化反应，电极反应为2ni(oh)22oh2e=ni2o33h2o，d正确。答案c3将镁条、铝条平行插入盛有一定浓度naoh溶液的烧杯中，用导线和电流表连接成原电池，装置如图所示。此电池工作时，下列叙述正确的是 ()amg比al活泼，mg失去电子被氧化成mg2b铝条表面虽有氧化膜，但可不必处理c该电池的内外电路中，电流均是由电子定向移动形成的dal是电池负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出解析电解质溶液为naoh溶液，应为al失电子，al为负极，故a项错；铝条表面的氧化膜为al2o3，al2o3能与naoh反应，故不必处理，b项正确；在内电路中是阴、阳离子定向移动，c项错；开始工作时alalo，无沉淀，d项错。答案b4一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率。现用li2co3和na2co3的熔融盐混合物作电解质，一极通co气体，另一极通o2和co2混合气体，其总反应为：2coo22co2。则下列说法中正确的是（ ）a通co的一极是电池的正极b负极发生的电极反应是：o22co24e2co2-3c负极发生的电极反应是：coco2-32e2co2d正极发生氧化反应解析据题意知通入co的一极为电源的负极，co失去电子转变为co2，发生氧化反应，故a、b、d错误，c正确。答案c5某固体酸燃料电池以cshso4固体为电解质传递h，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2h2o2=2h2o，下列有关说法正确的是 ()a电子通过外电路从b极流向a极bb极上的电极反应式为：o22h2o4e=4ohc每转移0.1 mol电子，消耗1.12 l的h2dh由a极通过固体酸电解质传递到b极解析由电池总反应方程式及原电池原理可知，充入h2的一极即a极是负极，充入o2的一极即b极是正极；电子由负极经外电路流向正极；电池内部阳离子即h移向正极，正极即b极的电极反应式为：o24h4e=2h2o，故a项、b项错误，d项正确。c项没有指明标准状况，故c项错误。答案d6某小组为研究电化学原理，设计右图装置，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和b不连接时，铁与cuso4溶液发生反应：fecu2=fe2cu，a项正确；a和b用导线连接时，组成了原电池，fe作负极，cu作正极，铜片上发生还原反应：cu22e=cu，铁片上发生氧化反应：fe2e=fe2，b项正确；通过以上分析可知，无论a和b是否连接，均发生反应：fecu2=fe2cu，故溶液均从蓝色(cu2的颜色)逐渐变成浅绿色(fe2的颜色)，c项正确；a和b分别连接直流电源正、负极时，构成电解池，铜片作阳极，铁片作阴极，cu2应向阴极(铁电极)移动，d项错误。答案d7一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(y2o3)的氧化锆(zro2)晶体，在熔融状态下能传导o2。下列对该燃料电池说法不正确的是()a在熔融电解质中，o2移向负极b电池的总反应是：2c4h1013o2=8co210h2oc通入空气的一极是正极，电极反应为：o24e=2o2d通入丁烷的一极是正极，电极反应为：c4h1026e13o2=4co25h2o解析由原电池原理知阴离子移向负极，a正确；原电池反应就是一个氧化还原反应，只是氧化反应和还原反应分别在两极进行，由丁烷的燃烧反应知，该电池的总反应为：2c4h1013o2=8co210h2o，且丁烷失电子，o2得电子，故选d。答案d8固体氧化物燃料电池是由美国西屋(westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(o2)在其间通过。该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是 ()a有o2放电的a极为电池的负极b有h2放电的b极为电池的正极ca极对应的电极反应为：o22h2o4e=4ohd该电池的总反应方程式为：2h2o2=2h2o解析h2在o2中燃烧的方程式为2h2o22h2o，所以氢氧燃料电池的总方程式为2h2o2=2h2o，d对；而o2为氧化剂，在正极反应，所以a极为正极，a错；因反应介质中没有水，所以正极反应式为o24e=2o2，c错；根据总反应写出负极反应式为2h22o24e=2h2o；h2为负极反应物，b错。答案d二、非选择题9铁及铁的化合物应用广泛，如fecl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。(1)写出fecl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式_。(2)若将(1)中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应：_；负极反应：_。解析(1)利用fe3转化fe2的反应：2fecl3cu2fecl2cucl2，然后改为离子方程式。(2)根据2fe3cu2fe2cu2氧化还原反应和原电池的工作原理进行设计，铜作负极，石墨作正极，fecl3溶液作电解质溶液。答案(1)2fe3cu2fe2cu2(2)装置图如图所示正极反应：2fe32e2fe2负极反应：cu2ecu210ag2o2是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在koh溶液中加入适量agno3溶液，生成ag2o沉淀，保持反应温度为80 ，边搅拌边将一定量k2s2o8溶液缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥得固体样品。反应方程式为2agno34kohk2s2o8ag2o22kno32k2so42h2o回答下列问题：(1)上述制备过程中，检验洗涤是否完全的方法是_。(2)银锌碱性电池的电解质溶液为koh溶液，电池放电时正极的ag2o2转化为ag，负极的zn转化为k2zn(oh)4，写出该电池反应方程式：_。(3)准确称取上述制备的样品(设仅含ag2o2和ag2o)2.588 g，在一定的条件下完全分解为ag和o2，得到224.0 ml o2(标准状况下)。计算样品中ag2o2的质量分数(计算结果精确到小数点后两位)。解析(1)反应的产物中有k2so4，只要洗涤液中不存在so，即可证明沉淀已经洗涤完全(反应后溶液中有koh，只要洗涤液中不存在oh，即可证明沉淀已洗涤完全)。答案(1)取少许最后一次洗涤滤液，滴入12滴ba(no3)2溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全(或取少许最后一次洗涤滤液，滴入12滴酚酞溶液，若溶液不显红色，表示已洗涤完全)(2)ag2o22zn4koh2h2o=2k2zn(oh)42ag(3)n(o2)1.000102mol设样品中ag2o2的物质的量为x，ag2o的物质的量为y。解得w(ag2o2)0.91。11金属镁在目前的汽车、航天、航空、机械制造、军事等产业中得到迅猛发展。(1)目前市场上某些品牌笔记本电脑(如神舟电脑、ibm电脑等)的外壳一改以往的有机合成材料，而使用镁铝合金、钛铝合金等材料。镁铝合金材料在电脑上代替有机合成材料的目的是_(多选)。a降低成本b增强美观c利于散热d增加强度e增加运算速度(2)某学校研究性学习小组欲以镁条、铝片为电极，以稀naoh溶液为电解质溶液设计原电池。给你一只安培表，请你画出该原电池的示意图，并标出正负极。一段时间后，铝片发生的电极反应式是_；镁条表面只有极少量的气泡产生，则镁电极产生的主要反应的电极反应式为_。解析(1)铝合金材料比有机合成材料在价格上要高，所以a错；实际上铝合金材料在电脑外壳上的使用是从“增加强度”和“增强美观”的角度考虑的，当然铝合金作为电脑的外壳材料散热效果要比有机合成材料好的多；铝合金材料的应用与电脑的运算速度没有关系。(2)铝能够与naoh溶液反应，所以作原电池的负极，而镁与naoh溶液不反应作正极。答案(1)bcd(2)如图所示al4oh3e=alo2h2o2h2o2e=h22oh12lisocl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解质溶液是lialcl4socl2。电池的总反应可表示为：4li2socl2=4liclsso2。请回答下列问题：(1)电池的负极材料为_，发生的电极反应式为_；(2)电池正极发生的电极反应式为_；(3)socl2易挥发，实验室中常用naoh溶液吸收socl2，有na2so3和nacl生成。如果把少量水滴到socl2中，实验现象是_，反应的化学方程式为_；(4)组装该电池必须在