【与名师对话】高考化学总复习(JS版)《6.2 化学能转化为电能 化学电源》课时作业.doc

与名师对话高考总复习（JS版）高三化学6.2 化学能转化为电能化学电源课时作业建议用时实际用时分值得分45分钟100分一、选择题(本题包括9小题，每小题5分，共45分)1(2010年绍兴质检)在理论上不能用于设计原电池的化学反应是()AAl(OH)3(s)NaOH(aq)=NaAlO22H2O(aq)；H0BCH3CH2OH(l)3O2(g)2CO2(g)3H2O(l)；H0DH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)；H0解析：原电池反应的原理是氧化还原反应，因此只有氧化还原反应才能设计为原电池，选项A不是氧化还原反应。答案：A2如图所示是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下，则卡片上的描述合理的是 ()A BC D解析：中Cu为正极，Zn为负极，中SO42向负极移动，中电子的流向是：ZnCu，中正极反应式：2H2e=H2，故错。答案：B3(2010年全国理综)下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏染料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：TiO2/STiO2/S*(激发态)TiO2/S*TiO2/SeI32e3I2TiO2/S3I2TiO2/SI3下列关于该电池叙述错误的是()A电池工作时，I在镀铂导电玻璃电极上放电B电池工作时，是将太阳能转化为电能C电池的电解质溶液中I和I3的浓度不会减少D电池中镀铂导电玻璃为正极解析：本题考查原电池的工作原理，意在考查化学基本原理的分析和应用能力。根据电池反应，TiO2电极流出电子，镀铂导电玻璃电极流入电子，故镀铂导电玻璃作正极，I3在镀铂导电玻璃电极上发生还原反应I32e=3I，A项错误，D项正确；电池工作时，有机光敏染料吸收太阳能，最终转化为电能，B项正确；根据电池反应，电池工作时，I在负极放电和正极生成的物质的量相等，I3在正极放电和负极生成的物质的量相等，故二者在电解质溶液中的浓度不变，C项正确。答案：A4据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月。其电池反应为：2CH3OH3O24OH 2CO326H2O，则下列说法正确的是()A放电时CH3OH参与反应的电极为正极B放电时负极的电极反应为CH3OH8OH6e=CO326H2OC标准状况下，通入5.6 L O2并完全反应后，有0.5 mol电子转移D放电一段时间后，通入氧气的电极附近溶液的pH降低解析：A项，放电时为原电池装置，失去电子一极为负极，得到电子一极为正极，CH3OH中碳元素化合价升高，失电子，参与反应的电极为负极；C项，标准状况下，通入5.6 L O2即0.25 mol完全反应后，转移电子数为40.25 mol1 mol；D项，放电时通入氧气一端方程式为：O22H2O4e=4OH，电极附近c(OH)增加，pH增大。答案：B5碱性电池具有容量大，放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn2MnO22H2O=Zn(OH)22MnOOH下列说法错误的是()A电池工作时，锌失去电子B电池正极的电极反应式为：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OHC电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减少6.5 g解析：从电池总反应式Zn2MnO22H2O=Zn(OH)22MnOOH可以确定Zn为负极，电子从负极流出经外电路流向正极。当外电路中通过0.2 mol电子，参加反应的锌理论上为0.1 mol，即质量减少6.5 g。答案：C6(2011年济宁模拟)一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率。现用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，一极通CO气体，另一极通O2和CO2混合气体，其总反应为：2COO2=2CO2。则下列说法中正确的是()ACO32向正极移动B负极发生的电极反应是：O22CO24e=2CO32C负极发生的电极反应是：COCO322e=2CO2D正极发生氧化反应解析：据题意知通入CO的一极为电源的负极，CO失去电子转变为CO2，发生氧化反应，CO32由正极产生向负极移动，C正确。答案：C7(2010年安徽理综)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H，其基本结构如图，电池总反应可表示为：2H2O2=2H2O，下列有关说法正确的是()A电子通过外电路从b极流向a极Bb极上的电极反应式为：O22H2O4e=4OHC每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2DH由a极通过固体酸电解质传递到b极解析：本题考查原电池知识，意在考查考生的分析能力。该原电池的化学原理是H2被氧化，在负极(a极)发生反应：H22e=2H，H由a极转移到b极，D项正确；O2发生还原反应，在正极(b极)发生反应：O24H4e=2H2O，则电子从a极流向b极，A、B两项不正确；C项因未指明气体所处的温度和压强，不正确。答案：D8(2011年杭州质量检测)普通锌锰干电池是用锌皮制成的锌筒作电极兼作容器，中央插一根碳棒，碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液；该电池工作时的总反应为：Zn2NH42MnO2=Zn(NH3)22Mn2O3H2O。关于锌锰干电池的下列说法中正确的是()A当该电池电压逐渐下降后，利用电解原理能重新充电复原B电池正极的电极反应式为：2MnO22NH42e=Mn2O32NH3H2OC电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D外电路中每通过0.1 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g解析：锌锰干电池为一次电池，当该电池电压逐渐下降后，不能充电复原，A错；电池工作时电子由负极通过外电路流向正极，C错；根据Zn2e=Zn2，外电路每通过0.1 mol电子，锌的质量理论上减小3.25 g，D错。答案：B9(广东六校2011届高三联考)镁H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸)，下列说法正确的是()A电池总反应为：MgH2O2=Mg(OH)2B正极发生的电极反应为：H2O22H2e=2H2OC电池工作时，正极周围海水的pH增大D电池工作时，溶液中的H向负极移动解析：镁H2O2酸性燃料电池工作时，镁为负极，失去电子，即Mg2e=Mg2，正极H2O2得到电子，发生的电极反应为H2O22H2e=2H2O，电池总反应为：MgH2O22H=Mg22H2O，所以，A项错误，B项正确；电池工作时，正极消耗了H，H不断向正极移动，正极周围海水的pH增大，C项正确，D项错误。答案：BC二、非选择题(本题包括4小题，共55分)10(12分)(2010年宁波调研)利用反应FeCuSO4=FeSO4Cu设计一个原电池，画出实验装置图，并指出：(1)正极材料为_，电极反应式为_；(2)负极材料为_，电极反应式为_；(3)电解质溶液为_。答案：(1)比Fe不活泼的稳定金属或CCu22e=Cu(2)FeFe2e=Fe2(3)CuSO4溶液11(12分)某原电池装置中盛有浓KOH溶液，若分别向_(填“正”或“负”，下同)极通入可燃性气体，向_极通入O2，则电路中就有电流通过，电流方向由_极流向_极，溶液中OH向_极移动。试完成下列问题：可燃性气体正极反应负极反应电池总反应pH变化(1)H2(2)CO(3)CH4解析：本题设计的是燃料电池，可燃性气体在负极发生氧化反应，O2在正极发生还原反应，电子从负极流出，通过导线流向正极，电子流动方向和电流方向正好相反，在电池内部(电解质溶液中)阴离子(OH)向负极移动。由于题中给出的燃料电池是碱性介质，因此在书写电极反应式时要注意到H2的氧化产物H以及CO和CH4的氧化产物CO2与OH继续反应。答案：负正正负负正极反应负极反应电池总反应pH变化(1)O24e2H2O=4OHH22e2OH=2H2O2H2O2=2H2O变小(2)CO2e4OH= CO322H2O2COO24OH=2CO322H2O变小(3)CH48e10OH= CO327H2OCH42O22OH= CO323H2O变小12.(15分)有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 molL1H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6 molL1的NaOH溶液中，如图所示。请回答：(1)写出甲池中正极的电极反应式：_。(2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式：负极_，总反应的离子方程式为：_。(3)如果甲、乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出_活动性更强，而乙会判断出_活动性更强(填写元素符号)。(4)由此实验，可得到如下哪些正确结论？答：_(填写字母序号)。a利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质b镁的金属性不一定比铝的金属性强c该实验说明金属活动性顺序已过时，已没有实用价值d该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析(5)上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正负极”这种做法_(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，请你提出另一个判断原电池正负极的可行实验方案_(如可靠，此空可不填)。解析：构成原电池的条件中其一是有两种活泼性不同的金属作电极且相对活动的金属作负极。一般比较金属活动性时按照金属活动性顺序。但也有其它情况。因金属活动性顺序的排列是在一般酸中的反应顺序。当溶液改为NaOH溶液时，由于Mg不反应，而Al能跟NaOH溶液反应，在这种情况下，对于NaOH溶液而言，Al比Mg活泼，在该装置中铝作负极。因此，判断原电池正负极时，应考虑到对应介质，谁越易跟电解质溶液反应，谁就作负极。判断原电池正负极，可在两极间连一电流计，根据电流方向来判断，如图所示答案：(1)2H2e=H2(2)Al4OH3e=AlO22H2O2Al2OH2H2O=2AlO23H2(3)MgAl(4)a、d(5)不可靠在两极之间连上一个电流计，测电流的方向，根据“电流由正极流向负极”来判断13(16分)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。右图为电池示意图，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为_。(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 gcm3，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)电池即是把化学能转变为电能的装置；在电池中电子是从负极经导线流向正极，而氢氧燃料电池中通入H2的一极是负极，故电子由a流向b。(2)H2在负极失电子，因为电解质溶液是KOH溶液，故负极反应式为2H24OH4e=4H2O。(3)电极表面镀铂粉可以增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，从而增大反应速率。(4)LiH中Li为1价，H为1价，故反应中还原剂是Li，反应中氧化剂是H2O。由