【创新设计】（江西版）高考化学总复习 第六章 原电池 化学电源规范限时训练第3课时(1).doc

课时3 原电池化学电源(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(本题共12个小题，每题5分，共60分，每个小题只有一个选项符合题意。)1下列有关电池的说法不正确的是 ()。a手机上用的锂离子电池属于二次电池b铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极c甲醇燃料电池可把化学能转化为电能d锌锰干电池中，锌电极是负极解析锂离子电池可以充电再次使用，属于二次电池，a项正确；铜锌原电池中铜为正极，故电流从铜流向锌，而电子是沿外电路由锌流向铜，b项错；电池的实质即是将化学能转化成电能，c正确；zn失去电子生成zn2，故作为负极，d项正确。答案b2某学生设计一水果电池：他把一铁钉和碳棒用导线连接好，然后将铁钉和碳棒平行插入一新鲜西红柿中，再在导线中接一个灵敏电流计。据此下列叙述正确的是 ()。a电流计指针不会发生偏转b金属铁会被腐蚀c碳棒作负极d铁表面有气体逸出解析该水果电池中，铁钉为负极，碳棒为正极，电流计指针会发生偏转，碳棒表面产生气泡。答案b3下列化学反应常温下在理论上可设计成原电池的是 ()。a2al(s)2naoh(aq)2h2o(l)=2naalo2(aq)3h2(g)h0bhno3(aq)koh(aq)=kno3(aq)h2o(l)h0dc(s)co2(g)=2co(g)h0解析原电池反应都是自发的氧化还原反应，b、c都不是氧化还原反应，d项反应是氧化还原反应，但常温下不能自发进行，故选a。答案a4(2012全国，11)四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是 ()。a bc d解析相连时，外电路电流从流向，说明为负极，为正极，金属活动性：；相连时，为正极，为负极，金属活动性：；相连时，上有气泡逸出，说明为负极，为正极，金属活动性：；相连时，的质量减小，说明为负极，为正极，金属活动性：。由此可知，金属活动性：，b项正确。答案b5分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是 ()。a中mg作负极，中fe作负极b中mg作正极，电极反应式为6h2o6e=6oh3h2c中fe作负极，电极反应式为fe2e=fe2d中cu作正极，电极反应式为2h2e=h2解析中mg不与naoh溶液反应，而al能和naoh溶液反应失去电子，故al是负极；中fe在浓硝酸中易钝化，cu和浓hno3反应失去电子作负极，a错，c错。中电池总反应为2al2naoh2h2o=2naalo23h2，负极电极反应式为2al8oh6e=2alo24h2o，二者相减得到正极电极反应式为6h2o6e=6oh3h2，b正确。中cu是正极，电极反应式为o22h2o4e=4oh，d错。答案b6某潜航器使用新型镁过氧化氢燃料电池系统，其工作原理如图所示。以下说法中错误的是 ()。a当电路中有2 mol电子转移时，镁电极的质量减轻24 gb电池工作时，正极上有h2生成c工作过程中溶液的ph会增大d电池正极的反应式为h2o22e2h=2h2o解析该电池中mg作负极，溶解1 mol mg转移2 mol e，a正确；在电池正极上，强氧化剂h2o2得到电子转化为h2o，由此可知c、d正确，b错误。答案b7(2012福建理综，9)将下图所示实验装置的k闭合，下列判断正确的是 ()。acu电极上发生还原反应b电子沿znabcu路径流动c片刻后甲池中c(so42)增大d片刻后可观察到滤纸b点变红色解析将装置中k闭合，该装置构成原电池，其中zn电极上发生氧化反应，cu电极上发生还原反应，故a正确；电子沿zna，在a上溶液中的h得到电子，在b上溶液中的oh失去电子，失去的电子流向铜，但电子不能直接由ab，故b错误；该装置工作过程中，甲乙两烧杯中的so42的浓度都不改变，只是盐桥中的cl和k分别向甲、乙两烧杯中移动，故c错误；在b处溶液中的oh失去电子，c(oh)减小，c(h)增大，b处滤纸不可能变红色，故d错误。答案a8科研人员设想用右图所示装置生产硫酸，下列说法正确的是()。aa为正极，b为负极b负极反应式为2h2oso22e=so424hc电子从b极向a极移动d生产过程中h向a电极区域运动解析电池反应中so2被氧化生成h2so4，故a为负极，b为正极，a错。外电路中电子由负极出发流向正极，c错。原电池工作时溶液中阳离子移向正极，d错。答案b9右图是一种可充电的锂离子电池充放电的工作示意图。放电时该电池的电极反应式如下。负极：lixc6xe=c6xli(lixc6表示锂原子嵌入石墨中形成的复合材料)；正极：li1xmno2xlixe=limno2(limno2表示含锂原子的二氧化锰)。下列有关说法中正确的是 ()。该电池的反应式为li1xmno2lixc6limno2c6k与m相接时，a是阳极，发生氧化反应k与n相接时，li由a极区迁移到b极区在整个充、放电过程中至少存在3种形式的能量转化a b c d解析将负极反应式和正极反应式相加即得放电时的总反应式，中所给电池反应式放电和充电方向正好相反，错。k与m相接时，即对电池进行充电，a与外电源的正极相连作阳极，发生氧化反应，正确。根据充电时的连接方式可判断，在放电时a为正极，b为负极，因此当k与n相接时，li由b极区迁移到a极区，错。在整个充、放电过程中存在着化学能向电能转化，电能转化为光能、化学能等能量转化，正确。答案d10据报道，以硼氢化合物nabh4(b元素的化合价为3)和h2o2作原料的燃料电池可用作空军通信卫星电源，负极材料采用pt/c，正极材料采用mno2，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 ()。a电池放电时na从b极区移向a极区b电极b采用mno2，mno2既作电极材料又有催化作用c每消耗1 mol h2o2，转移的电子为1 mold该电池的正极反应为：bh48oh8e=bo26h2o解析由装置图可知，h2o2得电子化合价降低，所以b为正极，a为负极，原电池中阳离子向正极移动。负极反应为：bh48oh8e=bo26h2o。每消耗1 mol h2o2，转移的电子为2 mol。答案b11控制适合的条件，将反应2fe32i2fe2i2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是 ()。a反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应b反应开始时，甲中石墨电极上fe3被还原c电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态d电流计读数为零后，在甲中溶入fecl2固体，乙中的石墨电极为负极解析由图示结合原电池原理分析可知，fe3得电子变成fe2被还原，i失去电子变成i2被氧化，所以a、b正确；电流计读数为零时fe3得电子速率等于fe2失电子速率，反应达到平衡状态；d项在甲中溶入fecl2固体，平衡2fe32i2fe2i2向左移动，i2被还原为i，乙中石墨为正极，d不正确。答案d12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。答案b二、非选择题(本题共4个小题，共40分)13(6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：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(或其中一种非金属导体)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)a14(12分)原电池是化学对人类的一项重大贡献。(1)某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图装置。a和b不连接时，烧杯中发生反应的离子方程式是_。a和b用导线连接，cu极为原电池_极(填“正”或“负”)，电极反应式是_，zn极发生_(填“氧化”或“还原”)反应，溶液中的h移向_(填“cu”或“zn”)极。无论a和b是否连接，zn片均被腐蚀，若转移了0.2 mol电子，则理论上zn片质量减轻_g。(2)如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：电池的负极是_(填“a”或“b”)电极，该极的电极反应式为：_。电池工作一段时间后电解质溶液的ph_(填“增大”“减小”或“不变”)。解析分析本题装置，若a和b不连接，不能构成原电池；若a和b连接，则符合构成原电池的条件。(1)若a、b不连接则发生的是zn与h2so4的置换反应；a、b连接后，构成原电池，cu的活泼性弱于zn，cu为正极，zn为负极，zn极发生氧化反应；若转移0.2 mol电子，则消耗0.1 mol zn，其质量为6.5 g。(2)ch4在反应时失去电子，故a电极是电池的负极。电极反应式可由总反应式ch42oh2o2=co323h2o减去正极反应式o22h2o4e=4oh，求得。由于电池工作过程中会消耗oh，故一段时间后，电解质溶液的ph会减小。答案(1)zn2h=zn2h2正2h2e=h2氧化cu6.5(2)ach410oh8e=co327h2o减小15(11分)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so42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。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，so42向负极移动，即向乙烧杯移动。(3)甲烧杯中的电极反应式为mno45e8h=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。答案(1)a还原(2)乙(3)mno45e8h=mn24h2o5fe25e=5fe3(4)0.516(11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