高考化学一轮复习 第19讲《原电池　化学电源》自检训练.doc

原电池化学电源(时间：45分钟满分：100分)考点题号原电池原理1、4、8、9原电池原理的应用2、3、5、6、7、10、11一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意)1下列装置中，都伴随有能量变化，其中是由化学能转变为电能的是()。解析a项是将电能转化成化学能；b项是将水的势能转化成电能；c项是将太阳能转化成热能。答案d2.(2012北京理综，12)人工光合作用能够借助太阳能，用co2和h2o制备化学原料。如图是通过人工光合作用制备hcooh的原理示意图，下列说法不正确的是 ()。a该过程是将太阳能转化为化学能的过程b催化剂a表面发生氧化反应，有o2产生c催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强d催化剂b表面的反应是co22h2e=hcooh解析电池总反应式为：2co22h2o2hcooho2。负极：2h2o4e=o24h，正极：co22h2e=hcooh。a项，能量转换过程是太阳能先转化为电能，再转化为化学能；c项，催化剂a附近生成h，酸性增强，催化剂b附近消耗h，酸性减弱，故c项错误。答案c3(2013惠州模拟)镁/h2o2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸)，下列说法正确的是 ()。a电池总反应为mgh2o2=mg(oh)2b正极发生的电极反应为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向负极移动解析根据镁与h2o2两种物质的性质，容易知道负极发生镁失电子的反应，正极发生h2o2得电子的反应，电解质呈酸性，故电池总反应为mgh2o22h=mg22h2o；正极消耗h，ph增大；原电池中阳离子向正极移动，故溶液中的h向正极移动。答案b4(2013资阳模拟)如图甲是zn和cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如图乙所示，则卡片上的描述合理的是 ()。 卡片号：22012.8.15实验后的记录：cu为阳极，zn为阴极cu极上有气泡产生sooal(2,4)向cu极移动若有0.5 mol电子流经导线，则可产生0.25 mol气体电子的流向是：cu导线zn正极反应式：cu2e=cu2图乙a bc d解析中cu为正极，zn为负极，中so向负极移动，中电子的流向是：zn导线cu，中正极反应式：2h2e=h2，故错。答案b5(2012泸州模拟)某航空站安装了一台燃料电池，该电池可同时提供电和水蒸气。所用燃料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾。已知该电池的总反应为2h2o2=2h2o，正极反应为o22co24e=2co，则下列推断正确的是 ()。a负极反应为h22oh2e=2h2ob该电池可在常温或高温时进行工作，对环境具有较强的适应性c该电池供应2 mol水蒸气，同时转移2 mol电子d放电时负极有co2生成解析由总反应式减去正极反应式得到负极反应式：2h22co4e=2h2o2co2，则可判断负极有co2生成，a项错误，d项正确。该电池使用的电解质是熔融的碳酸钾，在常温下无法工作，b错误。该电池供应2 mol水蒸气时，转移的电子为4 mol，c错误。答案d6(2013石家庄调研)某新型电池，以nabh4(b的化合价为3价)和h2o2作原料，该电池可用作深水勘探等无空气环境电源，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 ()。a电池工作时na从b极区移向a极区b每消耗3 mol h2o2，转移3 mol ecb极上的电极反应式为：h2o22e2h=2h2oda极上的电极反应式为：bh8oh8e=bo6h2o解析该电池工作时，a电极反应式为bh8oh8e=bo6h2o；b电极反应式为4h2o28e=8oh；随着不断放电，a极负电荷减少，b极负电荷增多，故na从a极区移向b极区；每消耗3 mol h2o2转移6 mol e，故a、b、c错误，d正确。答案d7(2013天津六校联考)如图装置是一种可充电电池，装置为电解池。装置的离子交换膜只允许na通过，已知电池充放电的化学方程式为：2na2s2nabr3na2s43nabr，当闭合开关k时，x电极附近溶液变红。下列说法正确的是 ()。a闭合开关k时，钠离子从右到左通过离子交换膜b闭合开关k时，负极反应式为：3nabr2e=nabr32nac闭合开关k时，x电极反应式为：2cl2e=cl2d闭合开关k时，当有0.1 mol na通过离子交换膜时，x电极上放出标准状况下气体1.12 l解析“当闭合开关k时，x电极附近溶液变红”说明x是阴极，y为阳极，则电池的左侧是负极。在原电池中阳离子向正极移动，故a错；nabr33nabr，溴元素的化合价降低，是得到电子而不是失去，故b错；x极是阴极，发生的电极反应式为：2h2e=h2，故c错；“当有0.1 mol na通过离子交换膜时”说明转移了0.1 mol电子，则x电极生成0.05 mol h2，在标准状况下体积为1.12 l，故d正确。答案d二、非选择题(本题共4个小题，共58分)8(10分)某研究性学习小组欲探究原电池的形成条件，按如图所示装置进行实验并得到下表实验结果：实验序号ab烧杯中的液体灵敏电流计指针是否偏转1znzn乙醇无2zncu稀硫酸有3znzn稀硫酸无4zncu苯无5cuc氯化钠溶液有6mgal氢氧化钠溶液有分析上述实验，回答下列问题：(1)实验2中电流由_极流向_极(填“a”或“b”)。(2)实验6中电子由b极流向a极，表明负极是_(填“镁”或“铝”)电极。(3)实验5表明_。a铜在潮湿空气中不会被腐蚀b铜的腐蚀是自发进行的(4)分析上表有关信息，下列说法不正确的是_。a相对活泼的金属一定作负极b失去电子的电极是负极c烧杯中的液体必须是电解质溶液d原电池中，浸入同一电解质溶液中的两个电极，是活泼性不同的两种金属(或其中一种非金属)解析(1)电流是由正极流向负极，实验2中，cu为正极，zn为负极；(2)电子由负极流向正极，实验6中电子由b极流向a极，表明负极是b(al)；(3)实验5是铜的吸氧腐蚀，说明铜的腐蚀是自发进行的；(4)判断原电池负极时，不能简单地比较金属的活动性，要看反应的具体情况，如al在强碱性溶液中比mg更易失电子，al作负极，mg作正极；在原电池中负极失去电子，发生氧化反应；必须有电解质溶液，形成闭合回路；活泼性不同的两种金属，或一种金属和一种能导电的非金属都可以作电极。答案(1)ba(2)铝(3)b(4)a9(16分) (2012绵阳一模)如图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为2ch3oh3o24koh=2k2co36h2o请回答：(1)甲池是_池，通入o2的电极作为_极，电极反应式为_。(2)乙池是_池，a电极名称为_极，电极反应式为_。乙池中的总反应离子方程式为_，溶液的ph_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)当乙池中b(ag)极的质量增加5.40 g时，甲池中理论上消耗o2_ml(标准状况下)。解析(3)利用电子守恒找出关系式：4ago2，v(o2)n(ag)22.4 lmol122.4 lmol10.28 l，即280 ml。答案(1)原电正o22h2o4e=4oh(2)电解阳4oh4e=o22h2o4ag2h2o4ago24h减小(3)28010(16分)(2012长春高中毕业班调研)碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾(kio3)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示。(1)碘是_(填颜色)固体物质，实验室常用_的方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。(2)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：3i26koh=5kikio33h2o，将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。电解时，阳极上发生反应的电极反应式为_；每生成1 mol kio3，电路中通过的电子的物质的量为_。(3)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有i。请设计一个检验电解液中是否有i的实验方案，并按要求填写下表。要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。试剂：淀粉溶液、淀粉ki试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。实验方法实验现象及结论(4)电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下：步骤的操作名称是_，步骤的操作名称是_。步骤洗涤晶体的目的是_。解析(1)碘是紫黑色固体，实验室常利用碘易升华的特性来分离提纯含有少量杂质的固体碘。(2)电解时，溶液中的阴离子(i、io、oh)向阳极移动，因为i的还原性最强，所以i在阳极失电子被氧化为单质碘：2i2e=i2。生成的i2再与koh溶液反应生成kio3：3i26koh=5kikio33h2o，如此循环，最终i都转化为kio3。1 mol i转化成1 mol io时，转移6 mol电子。(3)阳极区溶液中会含有io，如果其中含有i，在酸性条件下，io和i会反应生成单质碘：io5i6h=3i23h2o。据此可设计实验：取少量阳极区溶液于试管中，加入几滴稀硫酸和淀粉溶液，如果溶液变蓝，则说明其中含有i，否则没有i。(4)阳极电解液经过蒸发浓缩、冷却结晶后可得到碘酸钾晶体，过滤得到的碘酸钾晶体中含有koh等杂质，需要进行洗涤除杂；洗涤后的晶体经干燥即得到纯净干燥的碘酸钾晶体。答案(1)紫黑色升华(2)2i2e=i2(或i6oh6e=io3h2o)6 mol(3)实验方法实验现象及结论取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液，观察是否变蓝如果不变蓝，说明无i(如果变蓝，说明有i)(4)冷却结晶干燥洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质11(16分)(2013日照二诊)第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。(1)混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油(以辛烷c8h18计)和氧气充分反应，生成1 mol水蒸气放热569.1 kj。则该反应的热化学方程式为_。(2)混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以m表示)为负极，碱液(主要为koh)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图，其总反应式为h22niooh2ni(oh)2。根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的ph_(填“增大”、“减小”或“不变”)，该电极的电极反应式为_。(3)cu2o是一种半导体材料，可通过如图所示的电解装置制取，电解总反应式为2cuh2ocu2oh2，阴极的电极反应式是_。用镍氢电池作为电源进行电解，当电池中有1 mol h2被消耗时，cu2o的理论产量为_g。(4)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的_腐蚀。为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的zn块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的_(填“正”或“负”)极相连。解析(2)混合动力车上坡或加速时需要动力，故反应为原电池放电反应，即乙电极为正极，发生反应nioohh2o