高考化学一轮复习 第6章 第17讲《原电池化学电源》练习2.doc

第六章第17讲 原电池化学电源题组一原电池正、负极判断及电极反应式的书写1(2013新课标卷)银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了ag2s的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是()a处理过程中银器一直保持恒重b银器为正极，ag2s被还原生成单质银c该过程中总反应为2al3ag2s=6agal2s3d黑色褪去的原因是黑色ag2s转化为白色agcl【答案】b【解析】负极反应为2al6e=2al3；正极反应为3ag2s6e=6ag3s2。溶液中的al3与s2进一步发生反应2al33s26h2o=2al(oh)33h2s，故总反应为3ag2s2al6h2o=6ag2al(oh)33h2s，c项错误；由总反应式可知ag2s转化为ag，银器质量减轻，a项错误；黑色褪去说明ag2s转化为ag，d项错误；银器为正极，ag2s被还原为ag，b项正确。2(2014福建卷)某原电池装置如下图所示，电池总反应为2agcl2=2agcl。下列说法正确的是()a正极反应为agcle=ag cl b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】a项正确的正极反应式为cl22e=2cl，错误；b项由于阳离子交换膜只允许阳离子通过，故在左侧溶液中才会有大量白色沉淀生成，错误；c项若用nacl溶液代替盐酸，但电池总反应不变，错误；d项当电路中转移0.01 mol e时，交换膜左侧产生0.01 mol ag与盐酸反应产生agcl沉淀，同时约有0.01 mol h通过阳离子交换膜转移到右侧溶液中，故左侧溶液共约0.02 mol离子减少，正确。3某同学组装了下图所示的电化学装置和，下列叙述正确的是()a装置：铁极会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色b装置：电流方向由铁极铜极 c装置：碳极上有无色气体产生d装置：铁极发生还原反应【答案】a【解析】装置：cufe原电池，铁作负极，失电子发生反应生成浅绿色的fe2，铜作正极，电解质溶液中的铜离子得到电子发生还原反应，电流方向为正极a负极，故a对b错；装置：金属铁发生吸氧腐蚀，碳极上是氧气得电子，发生还原反应，铁极失电子发生氧化反应，故c、d均错误。4有人设想以n2和h2为反应物，以溶有a物质的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如下图所示。(1)电池正极的电极反应式是_。 (2)电解质溶液的ph_(填写“增大”、“减小”或“不变”)。(3)a物质是_(写化学式)。【答案】(1)n28h6e=2nh(2)增大(3)nh4cl题组二原电池工作原理的综合分析与应用5(2014新课标卷)2013年3月我国科学家报道了如图所示的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，溶液中的li从b向a迁移【答案】c【解析】根据题给装置图判断，b的电极材料中含有活泼金属li，反应中易失电子，发生氧化反应，作原电池的负极，电极反应式为lie=li，电极a是原电池的正极，电极反应式为li1xmn2o4xlixe=limn2o4，电池反应为li1xmn2o4xli=limn2o4。综上所述，a是原电池的正极，a正确；电池充电反应为原电池反应的逆反应，即limn2o4=li1xmn2o4xli，b正确；放电时，a极锰的化合价发生变化，li的化合价没有变化，c错误；放电时，溶液中的li从b向a迁移，d正确。6(2013广东卷节选)(1)能量之间可以相互转化：电解食盐水制备cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料：znso4(aq)、feso4(aq)、cuso4(aq)；铜片、铁片、锌片和导线。完成原电池甲的装置示意图(见下图)，并作相应标注。甲要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。以铜片为电极之一，cuso4(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极_。甲、乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是_，其原因是_。(2)根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在(1)的材料中应选_作阳极。【答案】(1)装置图如下电极逐渐溶解甲可以避免活泼金属与电解质溶液(如zn和cuso4)接触，从而提供稳定电流(2)zn【解析】(1)由题给试剂，结合原电池的形成条件，可知可以组合的原电池有锌铜、锌铁、铁铜原电池。由图示所给电子移动方向，可知左边为负极(活泼金属)、右边为正极(不活泼金属)，则组装的原电池可以如下：由所给的电极材料可知，当铜片作电极时，铜片一定是正极，则负极是活泼的金属(失电子发生氧化反应)，反应的现象是电极逐渐溶解。以zn和cu作电极为例，如果不用盐桥则zn与cuso4反应，置换出的xcu附着在zn表面，阻碍zn与cuso4的接触，不能提供稳定电流。(2)根据牺牲阳极的阴极保护法可知，被保护的金属作阴极，即zn作为阳极。7铜在工农业生产中有着广泛的用途。 (1)配制cuso4溶液时需加入少量稀h2so4，其原因是_ _(只写离子方程式)。 (2)某同学利用制得的cuso4溶液，进行以下实验探究。图甲是根据反应fecuso4=cufeso4设计成铁铜原电池，请图甲中的横线上完成标注。图乙中，是甲烷燃料电池的示意图，该同学想在中实现铁上镀铜，则应在a处通入_ (填“ch4”或“o2”)，b处电极上发生的电极反应式为_=4oh； 若把中电极均换为惰性电极，电解液换为含有0.1 mol nacl溶液400 ml，当阳极产生的气体为448 ml(标准状况下)时，溶液的ph为_(假设溶液体积变化忽略不计)。【答案】(1)cu22h2ocu(oh)22h(2)ch4o24e2h2o13(2)n(c