高考化学一轮复习 6.2原电池化学电源课时作业.doc

原电池化学电源1下列过程属于化学能转化为电能的是()a行人踩踏发电瓷砖(原理是利用行人踩踏地板产生的振动来发电)biphone5手机电池放电c汽车发电机中汽油燃烧d氢氧化钠与盐酸反应解析：a选项，动能转化为电能，错误；b选项，化学能转化为电能，正确；c选项，化学能转化为动能，错误；d选项，化学能转化为热能，错误。答案：b2下列有关电化学知识的描述正确的是()a任何氧化还原反应都可设计成原电池b某原电池反应为cu2agno3=cu(no3)22ag，装置中的盐桥可以装有含琼胶的kcl饱和溶液c因为铁的活泼性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中，若能组成原电池，必是铁作负极、铜作正极d理论上，任何能自发进行的且能放出能量的氧化还原反应都可设计成原电池 解析：理论上，任何能自发进行且放出能量的氧化还原反应都可设计成原电池，故a错、d正确；b项中会发生反应：kclagno3=agclkno3，生成的agcl会使盐桥中溶液的导电性减弱，所以不能使用kcl饱和溶液，可换成kno3饱和溶液，b错；铁遇到冷的浓硝酸会发生钝化，构成原电池时铁作正极、铜作负极，c错。答案：d3电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是()a锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细b氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能c氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化d太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅解析：锌锰干电池中碳棒并不参加反应，a错；氢氧燃料电池是将化学能直接转变为电能，b错；太阳能电池的主要材料是高纯度的单质硅，故d错。答案：c4下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是()a上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池b干电池在长时间使用后，锌筒被破坏c铅蓄电池工作过程中，每通过2 mol电子，负极质量减轻207 gd氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源解析：选项a正确。在干电池中，zn作负极，被氧化，b正确。氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内，且工作的最终产物是水，故氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源，d正确。c项忽略了硫酸铅在该极上析出，该极质量应该增加而非减小。答案：c5利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验，甚至制作出一些有实际应用价值的装置来，下图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图：该电池工作时，有关说法正确的是()a铝罐将逐渐被腐蚀b炭粒和炭棒上发生的反应为o24e=2o2c炭棒应与玩具电机的负极相连d该电池工作一段时间后炭棒和炭粒的质量会减轻解析：该电池的原理是4al3o2=2al2o3，所以al作电源负极，与玩具的负极相连，逐渐被腐蚀，a对，c、d错；b选项中正确的反应为o22h2o4e= 4oh。答案：a6综合如图判断，下列说法正确的是()a装置和装置中负极反应均是fe2e=fe2b装置和装置中正极反应均是o22h2o4e=4ohc装置和装置中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动d放电过程中，装置左侧烧杯和装置右侧烧杯中溶液的ph均增大解析：装置中，由于zn比fe活泼，所以zn作原电池的负极，电极反应式为2zn4e=2zn2；fe作正极，电极反应式为o22h2o4e=4oh。由于正极有oh生成，因此溶液的ph增大。装置中，fe作负极，电极反应式为fe2e=fe2；cu作正极，电极反应式为2h2e=h2。正极由于不断消耗h，所以溶液的ph逐渐增大。据此可知a、b皆错，d正确。在原电池的电解质溶液中，阳离子移向正极，所以c错误。答案：d7一种光化学电池的结构如图所示，电池总反应为agcl(s)cu(aq)=ag(s)cu2(aq)cl(aq)，下列关于该电池在工作时的说法中正确的是()acl由负极迁移到正极b负极上物质发生还原反应ccu在负极发生氧化反应d生成108 g银，转移电子个数为1 mol解析：该装置是原电池，根据电池总反应中化合价的升降可推知：agcl在正极发生还原反应，cu在负极发生氧化反应，cl应从正极迁移到负极，生成108 g银，转移电子数为na，电子个数不能用mol表示，综上所述，选c。答案：c8.如图是铅蓄电池充、放电时的工作示意图，已知放电时电池反应为pbo2pb4h2so=2pbso42h2o。下列有关说法正确的是()ak与n连接时，能量由电能转化为化学能bk与n连接时，h向负极区迁移ck与m连接时，所用电源的a极为负极dk与m连接时，阳极附近的ph逐渐增大解析：a项错误，k与n相接时，是原电池，由化学能转化为电能；b项错误，由于形成原电池时正极消耗氢离子，所以氢离子向正极移动；c项正确，充电是二氧化铅原电池的正极连接到电源的正极，所以b是正极，a是负极；d项错误，阳极生成二氧化铅和氢离子，ph减小。 答案：c9气体的自动化检测中常常应用原电池原理。下图为该电池的示意图：气体扩散进入敏感电极，发生反应，传感器就会接收到电信号。下表列出了待测气体及敏感电极上部分反应产物。(对电极：即与敏感电极对应相反的电极)待测气体电极反应部分产物no2nocl2hclcoco2h2sh2so4 则下列说法中正确的是()a检测cl2时，电解质溶液中的阴离子向敏感电极移动b右上表气体检测时，敏感电极均作电池正极c检测含相同物质的量的h2s和co两份空气样本时，传感器上流过的电子物质的量之比为41d检测h2s气体时，在对电极上充入氧气，对电极上的电极反应式为：o22h2o4e=4oh解析：检测cl2时，cl2在敏感电极被还原，此时敏感电极作正极，阴离子应移向负极，a项错误；检测co和h2s时，二者均在敏感电极被氧化，此时敏感电极作负极，b项错误；检测h2s时，1 mol h2s被氧化成h2so4，转移电子8 mol，检测co时，1 mol co被氧化成co2，转移电子2 mol，c项正确；检测h2s时，在对电极上通入o2，电极反应式为：o24e4h=2h2o，d项错误。答案：c10控制适合的条件，将反应fe3agfe2ag设计成如图所示的原电池(盐桥中装有琼脂硝酸钾溶液；灵敏电流计的0刻度居中，左右均有刻度)。已知，接通后，观察到电流计指针向右偏转。下列判断正确的是()a在外电路中，电子从石墨电极流向银电极b盐桥中的k移向乙烧杯c一段时间后，电流计指针反向偏转，越过0刻度，向左边偏转 d电流计指针居中后，往甲烧杯中加入一定量的铁粉，电流计指针将向左偏转解析：由题意，电池反应为fe3ag=fe2ag，ag作负极，在外电路中，电子从银电极流向石墨电极，a错；盐桥中的k移向甲烧杯，b错；一段时间后，电流计指针居中后，没有电流通过，c错；电流计指针居中后，往甲烧杯中加入一定量的铁粉，形成ag、fe原电池，铁作负极，电流计指针将向左偏转，d正确。 答案：d11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bh8oh8e=bo6h2o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bh8oh8e=bo6h2o。每消耗1 mol h2o2，转移的电子为2 mol。答案：b12如图是将so2转化为重要的化工原料h2so4的原理示意图，下列说法不正确的是()a该装置将化学能转化为电能b催化剂b表面o2发生还原反应，其附近的溶液酸性增强c催化剂a表面的反应是：so22h2o2e=so4hd若得到的硫酸浓度仍为49%，则理论上参加反应的so2与加入的h2o的质量比为815解析：a项，该装置没有外加电源，是一个原电池，能把化学能转化为电能，正确；b项，催化剂b表面o2发生还原反应生成h2o，消耗h，其附近溶液酸性减弱，错误；c项，催化剂a表面so2失去电子生成硫酸，电极反应式为：so22h2o2e=so4h，正确；d项，催化剂a处的反应为：so22h2o2e=so4h，催化剂b处的反应为：o22h2e=h2o，则总反应式为：so2h2oo2=h2so4。设加入的so2为x g，h2o为y g。则生成硫酸的质量为： g，水的质量变化为： g，因得到硫酸的浓度为49%，故有，可得xy815，故d正确。答案：b13由a、b、c、d四种金属按下表中装置进行实验。装置现象二价金属a不断溶解c的质量增加a上有气体产生根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是_。(2)装置乙中正极的电极反应式是_。(3)装置丙中溶液的ph_(填“变大”、“变小”或“不变”)。(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是_。解析：甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理，甲中a不断溶解，则a为负极、b为正极，活泼性ab；乙中c极增重，即析出cu，则b为负极，活泼性bc；丙中a上有气体即h2产生，则a为正极，活泼性da，随着h的消耗，ph变大。答案：(1)a2e=a2(2)cu22e=cu(3)变大(4)dabc14如图所示，在不同的电解质溶液中可以组成不同的电池。(1)当电解质溶液为稀硫酸时，fe电极是_(填“正”或“负”)极，其电极反应式为_。当电解质溶液为naoh溶液时，al电极是_(填“正”或“负”)极，其电极反应式为_。(2)若把铝改为锌，电解质溶液为浓硝酸，则fe电极是_(填“正”或“负”)极，其电极反应式为_。解析：(1)电解质溶液是稀硫酸时，al电极是负极，fe电极是正极，正极反应式为2h2e=h2。当电解质溶液是naoh溶液时，铝与naoh溶液反应，而fe不反应，故铝作原电池的负极，电极反应式为al3e4oh=alo2h2o。(2)把铝改为锌，用浓硝酸作电解质溶液，铁遇浓硝酸发生钝化，则fe电极是正极，zn电极是负极，fe电极上的电极反应式为no2he=no2h2o。答案：(1)正2h2e=h2负al3e4oh=alo2h2o(2)正no2he=no2h2o15全钒液流电池是一种活性物质呈循环流动液态的电池，目前钒电池技术已经趋近成熟。如图是钒电池基本工作原理示意图：请回答下列问题：(1)硫酸在电池技术和实验室中具有广泛的应用，在传统的铜锌原电池中，硫酸是_，实验室中配制硫酸亚铁时需要加入少量硫酸，硫酸的作用是_。(2)钒电池是以溶解于一定浓度硫酸溶液中的不同价态的钒离子(v2、v3、vo2、vo)为正极和负极电极反应的活性物质，电池总反应为vo2v3h2ov2vo2h。放电时的正极反应式为_，充电时的阴极反应式为_。放电过程中，电解液的ph_(选填“升高”、“降低”或“不变”)。(3)钒电池基本工作原理示意图中“正极电解液”可能是_。avo、vo2混合液bv3、v2混合液cvo溶液 dvo2溶液ev3溶液 fv2溶液(4)能够通过钒电池基本工作原理示意图中“隔膜”的离子是_。解析：(1)传统的铜锌原电池中，锌与酸反应生成氢气，故硫酸为电解质溶液；硫酸亚铁容易水解，且水解显酸性，加入少量硫酸，可以抑制其水解变质。(2)正极反应是还原反应，由电池总反应可知放电时的正极反应为vo2he=vo2h2o；充电时，阴极反应为还原反应，故为v3得电子生成v2的反应。(3)充电时阳极反应式为vo2h2oe=vo2h，故充电完毕的正极电解液为vo溶液，而放电完毕的正极电解液为vo2溶液，故正极电解液可能是选项acd。(4)充电和放电过程中，正极电解液与负极电解液不能混合，起平衡电荷作用的是加入的酸，故h可以通过隔膜。答案：(1)电解质溶液抑制硫酸亚铁的水解(2)vo2he=vo2h2ov3e=v2升高(3)acd(4)h16氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：(1)氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是_，在导线中电子流动方向为_(用a、b表示)。(2)负极反应式为_。(3)电极表面镀铂粉的原因是_。(4)该电池工作时，h2和o2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：.2lih22lih.lihh2o=liohh2反应中的还原剂是_，反应中的氧化剂是_。已知lih固体密度为0.82 g/cm3，用锂吸收224 l(标准状况)h2，生成的lih体积与被吸收的h2体积比为_。由生成的lih与h2o作用，放出的h2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为_mol。解析：(1)氢氧燃料电池是原电池装置，将化学能转化为电能，在燃料电池中通h2的一极发生了氧化反应为负极，所以电子流向为ab。(2)书写该原电池的电极反应式时要注意溶液的