【红对勾系列】高考化学一轮复习 课时作业21 原电池 化学电源.doc

课时作业21原电池化学电源时间：45分钟分值：100分一、选择题(共48分，每小题4分)1下列示意图中能构成原电池的是()答案b解析本题考查原电池装置，意在考查考生对原电池原理的理解。cu与稀硫酸不反应，a装置不能构成原电池；al与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应，b装置能构成原电池；c装置中的“导线”不是盐桥，不能构成原电池；d装置中缺少盐桥。2下列关于实验现象的描述不正确的是()a把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡b用铜片作阳极，铁片作阴极，电解氯化铜溶液，铁片表面出现一层铜c把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁d把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，放出气泡速率加快答案c解析a：形成cuzn原电池，cu为正极，h在cu片上得电子生成h2，a正确。b：为电镀，正确。c：cu2fe3cu22fe2，错误。d：zn置换出铜附在zn粒上，形成原电池加快了反应，正确。3某种氢氧燃料电池的电解质溶液为koh溶液。下列有关该电池的叙述不正确的是()a正极反应式为：o22h2o4e=4ohb工作一段时间后，电解质溶液中的koh的物质的量不变c该燃料电池的总反应方程式为：2h2o2=2h2od用该电池电解cucl2溶液，产生2.24 l cl2(标准状况)时，有0.1 mol电子转移答案d解析氢氧燃料电池的总反应式是：2h2o2=2h2o，电解质溶液为koh溶液，故其正极的反应式为：o22h2o4e=4oh，负极的反应式为：2h24oh4e=4h2o，反应过程中生成和消耗的oh的量相等，故koh的物质的量不变，a、b、c均正确；d中根据电解cucl2溶液时各离子的放电顺序，可知阳极产生的是cl2，电极反应式为：2cl2e=cl2，故产生标准状况下2.24 l氯气时转移电子应为0.2 mol。4(2011安徽，12)研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5mno22ag2nacl=na2mn5o102agcl。下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是()a正极反应式：agcle=agclb每生成1 mol na2mn5o10转移2 mol电子cna不断向“水”电池的负极移动dagcl是还原产物答案b解析本题综合考查原电池和氧化还原反应的相关知识。正极反应应该得电子，因此a错；原电池中电解质溶液中的阳离子应该向正极移动，c错；ag是反应的还原剂，因此agcl是氧化产物，d错。5lial/fes电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2lifes2e=li2sfe有关该电池的下列说法中，正确的是()alial在电池中作为负极材料，该材料中li的化合价为1价b该电池的电池反应式为：2lifes=li2sfec负极的电极反应式为：al3e=al3d充电时，阴极发生的电极反应式为：li2sfe2e=2lifes答案b解析本题考查原电池知识，意在考查考生分析新型原电池的工作原理的能力。从组成材料看，负极应该是单质锂，电极反应为：lieli，a、c项不正确；充电时，阴极即为原电池的负极，但是反应恰好相反：lieli，d项不正确。6将铜片和铝片用导线连接后插入盛有浓硝酸的烧杯中组成原电池，此原电池的负极及其电极反应是()aal，al3e=al3bcu，cu2e=cu2cal,2h2e=h2dcu,2hnoe=no2h2o答案b解析在浓硝酸中al可以发生钝化，al表面的氧化膜隔绝了al与浓硝酸的进一步接触、反应，而cu与浓硝酸则可以发生氧化还原反应，cu失去电子(发生氧化反应)，作负极；al作正极；h发生还原反应，生成氢气。7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，空气电极为正极。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：o22h2o4e4ohb以naoh溶液为电解液时，负极反应为：al3oh3eal(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解析考查燃料电池的反应原理。无论以nacl还是以naoh溶液作电解液，在正极上都是o2得电子被还原，a对；生成的al(oh)3在碱性介质中不存在，b错；al(oh)3会与naoh反应生成naalo2消耗电解液中的naoh，使ph减小，c错；原电池中，电子从负极流出通过外电路流向正极，d错。8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，乙中石墨电极为负极答案d解析本题利用氧化还原反应设计成原电池，考查电池工作时两极发生的变化，a、b均正确，c项由于fe3和i反应是可逆反应，当电流为0时，说明处于平衡状态，故c正确，d项中加入fecl2，增大了fe2的浓度、平衡左移，故乙中石墨电极为正极，发生还原反应，故d错。9(2011新课标，11)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答案c解析本题考查可充电电池的工作原理，电极反应式的书写、电极附近溶液酸碱性的变化等。由铁镍电池放电时的产物全部是碱，可知电解液为碱性溶液，放电时负极发生氧化反应，正极发生还原反应，故fe为负极，ni2o3为正极，a正确。放电时fe失电子被氧化，负极反应为fe2oh2e=fe(oh)2，b正确。充电时，阴极发生还原反应，电极反应为fe(oh)22e=fe2oh，ph增大，c错误。充电时，阳极发生氧化反应，电极反应为2ni(oh)22oh2e=ni2o33h2o，d正确。10(2011海南，6)一种充电电池放电时的电极反应为：h22oh2e=2h2o；nio(oh)h2oe=ni(oh)2oh当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是()ah2o的还原bnio(oh)的还原ch2的氧化 dni(oh)2的氧化答案d解析本题考查了原电池原理的应用中化学电源正负极反应的判断。由题中所给的两个电极反应可知，nio(oh)在正极上反应，当给电池充电时，该极应连接电源的正极，故电极反应为ni(oh)2eoh=nio(oh)h2o，故只有d正确。11(2012北京，12)人工光合作用能够借助太阳能，用co2和h2o制备化学原料。右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答案c解析本题考查原电池原理，旨在考查学生对原电池工作原理中的分析理解能力。从图示看，太阳光照射下，发生反应2co22h2o=2hcooho2有电子发生了转移，故太阳能转化成了化学能，a项正确；催化剂a失去电子，作负极，发生氧化反应，由co2和h2o中元素化合价分析，只有o元素化合价能升高，生成o2，所以催化剂a处应有o2生成，b项正确；催化剂a处的电极反应式为：2h2o4e=4ho2，生成h，酸性增强，c项错；h移向催化剂b处，co2结合h得电子发生反应：co22h2e=hcooh，故生成hcooh，d项正确。点评：解答此类问题重点是理解原电池的基本原理，尤其是电极反应式的书写和电解质溶液的酸碱性变化知识。12铅蓄电池的工作原理为：pbpbo22h2so4=2pbso42h2o研读下图，下列判断不正确的是()ak闭合时，d电极反应式：pbso42h2o2e=pbo24hsob当电路中转移0.2 mol电子时，i中消耗的h2so4为0.2 molck闭合时，中so向c电极迁移dk闭合一段时间后，可单独作为原电池，d电极为正极答案c解析本题考查了原电池原理、电极反应式的书写、离子移动方向等电化学知识。闭合k构成电解装置，为原电池，为电解池。铅为负极，氧化铅为正极，d为电解池阳极，c为阴极。则阳极上硫酸铅失电子生成氧化铅附着在d电极上，a选项正确；根据电池总反应式可知，每有2 mol硫酸参与反应则转移电子2 mol，b选项正确；闭合k时，中硫酸根向阳极移动，即向d电极移动，c选项错误；电解时在阴极生成铅，阳极生成氧化铅，故电解一段时间后，也可作原电池，d选项正确。二、非选择题(共52分)13(16分)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利用散热 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_。答案(1)bcd(2)如图所示al4oh3e=alo2h2o2h2o2e=h22oh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，所以作为原电池的负极，而镁与naoh溶液不反应作正极。14(20分)lisocl2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_，发生的电极反应为_；(2)电池正极发生的电极反应为_；(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)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是_。答案(1)lilieli(2)2socl24e4clsso2(3)出现白雾，有刺激性气体生成socl2h2oso22hcl(4)构成电池的两个主要成份li能和氧气、水反应，且socl2也与水反应解析分析反应的化合价变化，可得li为还原剂 ，socl2为氧化剂。(1)负极材料为li(还原剂)，lieli(2)正极反应式可由总反应减去负极反应式得到：2socl24e4clsso2 (3)题中给出有碱液吸收时的产物，则没有碱液吸收时的产物应为so2和hcl，所以现象应该为出现白雾和有刺激性气体生成。(4)因为构成电池的两个主要成份li能和氧气、水反应，且socl2也可与水反应。15(16分)(2013济南模拟)某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应：(用离子方程式表示)_设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12 g，导线中通过_mol电子。(2)其他条件不变，若将cucl2溶液换为nh4cl溶液，石墨电极反应式为_，这是由于nh4cl溶液显_(填“酸性”“