（全国版）2019版高考化学一轮复习 第9章 电化学基础 第1节 原电池 化学电源限时规范特训.doc

第1节原电池化学电源板块三 限时规范特训时间：45分钟满分：100分一、选择题(每题8分，共72分)1下列电池工作时，o2在正极放电的是()a.锌锰电池b.氢燃料电池c.铅蓄电池d.镍镉电池答案b解析氢燃料电池中，负极上h2放电，正极上o2放电，a、c、d中均不存在o2放电，故选b。2按如图所示进行实验，下列说法不正确的是()a装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生b装置甲、乙中的能量变化均为化学能转化为电能c装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转d装置乙中负极的电极反应式：zn2e=zn2答案b解析甲中发生的反应为znh2so4=znso4h2，锌片表面产生气泡；乙中铜、锌接触放入稀硫酸中形成原电池，cu作正极，电极反应式为2h2e=h2，铜片表面产生气泡，a正确。乙中化学能转化为电能，但甲中未形成原电池，无化学能与电能的转化，b错误。乙中锌、铜之间用导线连接电流计，形成原电池，zn作负极，cu作正极，导线中有电流产生，电流计指针发生偏转，c正确。乙中zn作负极，发生氧化反应，电极反应式为zn2e=zn2，d正确。3如图所示是一个水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是()aa为电池的正极b电池充电反应为limn2o4=li1xmn2o4xlic放电时，a极锂的化合价发生变化d放电时，溶液中li从b向a迁移答案c解析由图可知，b极(li电极)为负极，a极为正极，放电时，li从负极(b)向正极(a)迁移，a、d正确；该电池放电时，负极：xlixe=xli，正极：li1xmn2o4xlixe=limn2o4，a极mn元素的化合价发生变化，c错误；由放电反应可得充电时的反应，b正确。4工业上常将铬镀在其他金属表面，同铁、镍组成各种性质的不锈钢，在如图装置中，观察到图1装置铜电极上产生大量的无色气泡，而图2装置中铜电极上无气体产生，铬电极上产生大量有色气体，则下列叙述正确的是()a图1为原电池装置，cu电极上产生的是o2b图2装置中cu电极上发生的电极反应式为cu2e=cu2c由实验现象可知：金属活动性cucrd两个装置中，电子均由cr电极流向cu电极答案b解析图1为原电池装置，铜为正极，氢离子得电子生成氢气；图2装置中铜电极上无气体产生，铬电极上产生大量有色气体，说明铜为负极，铬电极为正极，负极发生cu2e=cu2；由图1根据原电池原理知金属铬的活动性比铜强；图1中，电子由cr经导线流向cu，图2中电子由cu极经导线流向cr。5通过no传感器可监测汽车排放的尾气中no含量，其工作原理如图所示，下列说法正确的是()ao2向正极移动b负极的电极反应式为no2eo2=no2co2的电极反应产物是h2od反应消耗的no与o2的物质的量之比为12答案b解析根据工作原理图知，pt电极上氧气得电子发生还原反应，作正极，nio电极上no失电子发生氧化反应，则nio为负极；正极上电极反应式为o24e=2o2，负极上电极反应式为no2eo2=no2。由图可知o2移向nio电极，即向负极移动，故a错误；nio电极上no失电子和o2反应生成二氧化氮，所以电极反应式为noo22e=no2，故b正确；正极上电极反应式为o24e=2o2，故c错误；反应消耗的no与o2的物质的量之比为21，故d错误。6据报道，以硼氢化合物nabh4(b元素的化合价为3价)和h2o2作原料的燃料电池，其负极材料采用pt/c，正极材料采用mno2，可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示。下列说法正确的是()a该电池的负极反应为bh8oh8e=bo6h2ob电池放电时na从b极区移向a极区c每消耗3 mol h2o2，转移的电子为3 mold电极a采用mno2作电极材料答案a解析电池总反应为bh4h2o2=bo6h2o，正极反应为h2o22e=2oh，总反应减去正极反应即可得到负极反应，a正确；在电池中电极a为负极，电极b为正极，在电池放电过程中阳离子向正极移动，b错误；通过正极反应方程式可知，每消耗3 mol h2o2转移电子6 mol，c错误；电极a作负极，电极b作正极，正极用mno2作电极，d错误。7人工光合系统装置(如图)可实现以co2和h2o合成ch4。下列说法不正确的是()a该装置为原电池，且铜为正极b电池工作时，h向cu电极移动cgan电极表面的电极反应式为2h2o4e=o24hd反应co22h2och42o2中每消耗1 mol co2转移4 mol e答案d解析该装置中，根据电子流向知，gan是负极、cu是正极，负极反应式为2h2o4e=4ho2，正极反应式为co28e8h=ch42h2o，电解质溶液中阳离子向正极移动，据此分析可知：铜为原电池正极，a正确；电池工作时，h向正极，即铜电极移动，b正确；负极表面发生氧化反应，电极反应式为2h2o4e=o24h，c正确；反应co22h2och42o2中每消耗1 mol co2，生成2 mol o2，转移8 mol e，d错误。8no2、o2和熔融kno3可制作燃料电池，其原理如图所示，该电池在放电过程中石墨电极上生成氧化物y，y可循环使用。下列说法正确的是()a放电时，no向石墨电极迁移b石墨附近发生的反应为noo2e=noc电池总反应式为4no2o2=2n2o5d当外电路通过4 mol e，负极上共产生2 mol n2o5答案c解析以no2、o2和熔融kno3制作的燃料电池，在使用过程中，o2通入石墨电极，则石墨电极为原电池的正极，石墨电极为原电池的负极，no2被氧化，n元素化合价升高，故生成的氧化物y为n2o5。放电时，no向负极移动，即向石墨电极迁移，a错误；由装置图可知，o2和n2o5(y)在石墨电极上发生还原反应，电极反应式为o22n2o54e=4no，b错误；电池的负极反应式为4no24no4e=4n2o5，故电池总反应式为4no2o2=2n2o5，c正确；当外电路中通过4 mol e时，负极上产生4 mol n2o5，d错误。9某原电池装置如图所示，电池总反应为2agcl2=2agcl。下列说法正确的是()a正极反应为agcle=agclb放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成c若用nacl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变d当电路中转移0.01 mol e时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子答案d解析正极反应式为cl22e=2cl，a错误；负极上电极反应agecl=agcl，所以交换膜左侧负极上产生大量白色沉淀，b错误；用nacl代替hcl，正、负极电极反应式都不变，故电池总反应也不变，c错误；当电路中转移0.01 mol e时，左侧产生0.01 mol ag，会消耗0.01 mol cl，同时h通过交换膜转移到右侧的为0.01 mol，故左侧共减少0.02 mol，d正确。二、非选择题(共28分)10(12分)(1)事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_(填字母，下同)。ac(s)h2o(g)=co(g)h2(g)h0b2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h0cnaoh(aq)hcl(aq)=nacl(aq)h2o(l)h0若以koh溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其正极的电极反应为_。(2)co与h2反应还可制备ch3oh，ch3oh可作为燃料使用，用ch3oh和o2组成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下：电池总反应为2ch3oh3o2=2co24h2o，则c电极是_(填“正极”或“负极”)，c电极的反应方程式为_。若线路中转移2 mol电子，则上述ch3oh燃料电池，消耗的o2在标况下的体积为_l。答案(1)bo24e2h2o=4oh(2)负极ch3oh6eh2o=co26h11.2解析(1)根据题中信息，设计成原电池的反应通常是放热反应，排除a，根据已学知识，原电池反应必是自发进行的氧化还原反应，排除c。原电池正极发生还原反应，由于是碱性介质，则电极反应中不应出现h，故正极的电极反应为o24e2h2o=4oh。(2)根据图中的电子流向知c是负极，是甲醇发生氧化反应：ch3oh6eh2o=co26h，线路中转移2 mol电子时消耗氧气0.5 mol，标况下体积为11.2 l。11(16分)(1)以al和niooh为电极，naoh溶液为电解液，可以组成一种新型电池，放电时niooh转化为ni(oh)2。该电池的负极反应式为_ _，电池总反应的化学方程式为_ _。(2)高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。该电池的总反应为3zn2k2feo48h2o3zn(oh)22fe(oh)34koh。放电时负极反应为_ _，正极反应为_ _。放电时电子由_极流向_极。放电时1 mol k2feo4发生反应，转移电子数是_。答案(1)al4oh3e=alo2h2oal3nioohnaohh2o=naalo23ni(oh)2(2)zn2e2oh=zn(oh)22feo6e8h2o=2fe(oh)310oh负正1.8061024解析(1)放电时al失电子，生成的al3与naoh溶液反应生成