高中化学 1.2.1 原电池的工作原理和化学电源每课一练

1 高中化学高中化学 1 2 11 2 1 原电池的工作原理和化学电源每课一练原电池的工作原理和化学电源每课一练 1 对应考点一 中和热测定实验中 下列操作一定使测定结果偏低的是 A 量筒量取所用药品 B NaOH 溶液在倒入小烧杯中时 有少量的溅出 C 量热计的保温材料质量高 D 测量 HCl 溶液温度时的温度计用水洗后 测 NaOH 溶液的温度 解析 NaOH 溶液溅出 导致反应的 NaOH 的量减小 使放出的热量减少 致使结果偏 低 答案 B 2 对应考点二 已知在 298 K 时下述反应的有关数据 C s 1 2O2 g CO g H1 110 5 kJ mol C s O2 g CO2 g H2 393 5 kJ mol 则 C s CO2 g 2CO g 的 H为 A 283 5 kJ mol B 172 5 kJ mol C 172 5 kJ mol D 504 kJ mol 实验记录 导线中电流方向 锌 铜 铜极上有气泡产生 锌片变薄 实验结论 Zn为正极 Cu为负极 铜比锌活泼 H 向铜片移动 A B C D 解析 由图可知 该电池反应为 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 活泼金属 Zn 作负极 Cu 作正极 外电路电流的方向为正极流向负极 错误 Zn 失去电子被氧化 溶解 成 Zn2 失去的电子经外电路流向正极 溶液中的 H 在正极板上得到电子 析出 H2 正确 答案 D 3 双选题 锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液 电池总反应式为 Zn s 2MnO2 s H2O l Zn OH 2 s Mn2O3 s 下列说法错误的是 A 电路中每通过 0 2 mol 电子 锌的质量理论上减小 6 5 g B 电池负极的电极反应式为 Zn 2e 2OH Zn OH 2 C 电池工作时 电流由负极通过外电路流向正极 D 碱性锌锰电池是二次电池 解析 由电极反应式可知 1 mol 锌参加反应 转移 2 mol 电子 则 A 项正确 负极 2 上锌失电子 与氢氧根结合生成 Zn OH 2 B 项正确 电池工作时 电子由负极通过外电路 流向正极 C 项错误 碱性锌锰电池不能重复使用 属于一次电池 D 项错误 答案 CD 4 双选题 2013 启东期末 燃料电池是燃料 例如 CO H2 CH4等 跟氧气或空气起 反应 将此反应的化学能转变为电能的装置 电解质通常是 KOH 溶液 下列关于甲烷燃料 电池的说法不正确的是 A 正极反应式为 CH4 10OH 8e CO 7H2O 2 3 B 正极反应式为 O2 2H2O 4e 4OH C 随着不断放电 电解质溶液碱性不变 D 甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大 解析 CH4燃料电池中负极上 CH4失电子与 OH 结合生成 CO A 项错误 正极上氧 2 3 气得电子生成 OH B 项正确 由正 负极的电极反应式可知 总反应消耗 OH 碱性减 弱 C 项错误 燃料电池将化学能直接转化为电能 能量利用率高 D 项正确 答案 AC 5 2012 宁波八校联考 已知铅蓄电池 Pb PbO2 2H2SO4 2 PbSO4 2H2O 下列的叙述正确的是 A 铅蓄电池在放电过程中硫酸溶液的浓度 密度均减少 B 放电时正极重量增加 负极质量减少 C 充电时电池的负极接电源的正极 D 充电时 PbO2极发生还原反应 解析 由电池总反应式可以看出 电池放电的过程中消耗硫酸 其密度和浓度均减小 A 项正确 放电时 正 负极都生成硫酸铅固体 质量都增加 B 项错误 充电时电池的负 极接外电源的负极 C 项错误 放电时正极 PbO2 发生还原反应 则充电时 PbO2极发生氧 化反应 D 项错误 答案 A 6 2012 合肥检测 下图甲和乙是双液原电池装置 由图可判断下列说法错误的是 A 甲图电池反应的离子方程式为 Cd s Co2 aq Co s Cd2 aq B 2Ag s Cd2 aq Cd s 2Ag aq 反应能够发生 C 盐桥的作用是形成闭合回路 并使两边溶液保持电中性 D 乙图当有 1 mol 电子通过外电路时 正极有 108 g Ag 析出 3 解析 原电池甲发生的反应的离子方程式为 Cd Co2 Cd2 Co Cd 作负极 金属 活动性 Cd Co 原电池乙发生的反应方程式为 Co 2Ag 2Ag Co2 Co 作负极 金属活 动性 Co Ag 则反应 B 不能发生 B 错误 根据电子守恒 1 mol e 恰好使 1 mol Ag 析 出 D 正确 答案 B 7 2013 日照调研 如图所示 杠杆A B两端分别挂有体 积相同 质量相等的空心铜球和空心铁球 调节杠杆并使其在水 中保持平衡 小心地向水槽中滴入 CuSO4浓溶液 该过程中不考 虑两球浮力的变化 则下列说法正确的是 A 若杠杆由绝缘体材料制成 一段时间后 杠杆一定 B 端高 A 端低 B 若杠杆由导体材料制成 一段时间后 杠杆一定 B 端高 A 端低 C 若杠杆由导体材料制成 一段时间后 杠杆一定 A 端高 B 端低 D 无论杠杆由绝缘体材料还是由导体材料制成 一段时间后 杠杆一定 A 端高 B 端低 解析 若杠杆由绝缘体材料 因此空心铁球可以把电解质液中的铜置换出来附着在表 面上 质量增加 若杠杆由导体材料制成 空心铁球失电子经外导线 在铜极铜离子得电 子附着在表面 空心铜球质量增加 答案 B 二 非选择题 本题包括 4 小题 共 39 分 8 8 分 2012 滨州质检 铁及铁的化合物应用广泛 如 FeCl3可用作催化剂 印刷 电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等 1 写出 FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式 2 若将 1 中的反应设计成原电池 请画出原电池的装置图 标出正 负极 并写出 电极反应式 正极反应 负极反应 解析 1 利用 Fe3 氧化性的反应 2FeCl3 Cu 2FeCl2 CuCl2 然后改为离子方程 式 2 根据 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 氧化还原反应和原电池的工作原理进行设计 铜作 负极 石墨作正极 FeCl3溶液作电解质溶液 4 答案 1 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 2 装置图如图所示 正极反应 2Fe3 2e 2Fe2 负极反应 Cu 2e Cu2 9 8 分 Zn MnO2干电池应用广泛 其电解质溶液是 ZnCl2 NH4Cl 混合溶液 1 该电池的负极材料是 电池工作时 电子经外电路流向 填 正 极 或 负极 2 若 ZnCl2 NH4Cl 混合溶液中含有杂质 Cu2 会加速某电极的腐蚀 其主要原因是 欲除去 Cu2 最好选用下列试剂中的 填代号 a NaOH b Zn c Fe d NH3 H2O 解析 1 负极是失电子的一极 Zn 失电子由负极经外电路流向正极 2 锌与还原出 来的 Cu 构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 除杂的基本要求是不能引入新杂质 所以应选 Zn 将 Cu2 置换为单质而除去 答案 1 Zn 或锌 正极 2 锌与还原出来的 Cu 构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b 10 9 分 2013 日照调研 燃料电池将是 21 世纪获得电能的重要途径 近几年开发 的丁烷燃料电池是采用铂作电极催化剂 电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过 其工作原理的示意图如下 请回答下列问题 1 Pt b 电极是电池的 极 电极反应式为 Pt a 电极发生 反应 填 氧化 或 还原 电极反应式为 5 2 若电解质溶液改为 KOH 溶液 Pt b 电极的电极反应式为 Pt a 电 极的电极反应式为 3 如果该电池工作时电路中通过 1 2 mol 电子 则消耗掉 O2在标准状况下的体积为 L 解析 1 通入氧化剂的一极为正极 正极上 O2得电子与 H 结合生成 H2O 负极上发 生氧化反应 电极反应式为 C4H10 26e 8H2O 4CO2 26H 2 改 为碱性电解液后正极上 O2得电子与 H2O 结合生成 OH 负极上 C4H10失电子 OH 参与 电极反应 3 根据电极反应式 当有 1 mol O2反应时 转移电子 4 mol 则通过 1 2 mol e 时 消耗的氧气为 0 3 mol V O2 6 72 L 答案 1 正 O2 4H 4e 2H2O 氧化 C4H10 8H2O 26e 4CO2 26H 2 O2 2H2O 4e 4OH C4H10 34OH 26e 4CO 22H2O 3 6 72 2 3 11 14 分 2012 无锡辅仁中学期中 如图是某兴趣小组探究不同条件下化学 能转变为电能的装置 1 当电极 a 为 Al 电极 b 为 Cu 电解质溶液为稀硫酸时 正极的电极反 应式为 当电解质溶液为浓硝酸时 Cu 电极是 极 其电极 反应为 2 当电极 a 为 Fe 电极 b 为石墨 电解质溶液为 FeCl3溶液时 该装置 填 能 或 不能 形成原电池 若不能 请说明理由 若能 请写出负极 电极反应式 3 燃料电池工作原理是将燃料和氧化剂 如 O2 反应放出的化学能直接转化为电能 现设计一燃料电池 电极 a 为正极 电极 b 为负极 甲烷为燃料 氢氧化钠溶液为电解液 则甲烷应通入 极 填 a 或 b 下同 电子从 极流出 解析 1 在原电池中一般是活泼金属作负极 发生氧化反应 溶液中的阳离子在正极 上得电子 发生还原反应