高中化学 1.3《化学能转化为电能-电池》第1课时课堂巩固训练2 鲁科版选修4

1 高中鲁科版化学高中鲁科版化学 1 3 1 3 化学能转化为电能化学能转化为电能 电池电池 第第 1 1 课时课堂巩固训课时课堂巩固训 练练 2 2 选修选修 4 4 1 下列反应 不可以设计成原电池的是 A 2FeCl3 Cu 2FeCl2 CuCl2 B NaOH HCl NaCl H2O C 2Fe 3Br2 2FeBr3 D 2KMnO4 5SO2 2H2O K2SO4 2MnSO4 2H2SO4 解析 选 B 只有自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池 B 选项为中和反应 所以不 能设计成原电池 2 关于如图所示 两个装置的叙述 正确的是 A 装置名称 是原电池 是电解池 B 硫酸浓度变化 增大 减小 C 电极反应式 中阳极 4OH 4e 2H2O O2 中正极 Zn 2e Zn2 D 离子移动方向 中 H 向阴极方向移动 中 H 向负极方向移动 解析 选 B 该装置 为电解池 发生反应是 2H2O2H2 O2 为原电池 电池反 应 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 所以 H2SO4浓度变化为 增大 减小 3 2012 蚌埠高二质检 用铜片 银片 Cu NO3 2溶液 AgNO3溶液 导线和盐桥 装有琼脂 KNO3的 U 形管 构成一个原电池 以下有关该原电池的叙述正确的是 在外电路中 电流由铜电极流向银电极 正极反应为 Ag e Ag 实验过程中取 出盐桥 原电池仍继续工作 将铜片浸入 AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相 同 A B C D 解析 选 C 根据原电池原理可判断相对活泼的铜为负极 失电子 电子经导线转移至银电 极上 乙池中的 Ag 得到电子在电极上析出 电子从 Cu Ag 电流从 Ag Cu 盐桥的作用是 使甲 乙两电池中电荷平衡 所以取出盐桥 就不能形成闭合回路 即不会形成原电池 铜 片浸入 AgNO3溶液后 铜失电子 Ag 得电子 所以 说法正确 答案为 C 4 关于下图所示的原电池 下列说法正确的是 2 A 电子从锌电极通过电流表流向铜电极 B 盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移 C 锌电极发生还原反应 铜电极发生氧化反应 D 铜电极上发生的电极反应是 2H 2e H2 解析 选 A 由图可见锌做负极 铜做正极 故电子从锌电极通过外电路流向铜电极 A 正 确 内电路电流方向是从锌通过溶液流向铜 而盐桥中的阴离子反向流向硫酸锌溶液中 B 错误 根据锌做负极发生氧化反应 铜做正极发生还原反应 C 错误 铜电极上发生的电极 反应是 Cu2 2e Cu D 错误 5 如图所示 将两烧杯用导线如图相连 Pt Cu Zn C 分别为四个电极 当闭合开关后 以下叙述正确的是 A Cu 极附近 OH 浓度增大 B Cu 极为原电池负极 C 电子流向是由 C 极流向 Pt 极 D 当 C 极上有 4 mol 电子转移时 Pt 极上有 1 mol O2生成 解析 选 A 闭合开关后 右侧装置中有自发的氧化还原反应 是原电池 Zn 做原电池的负 极 C 做正极 左侧装置是电解池 Cu 做阴极 Pt 做阳极 B 项错误 Cu 电极的电极反应式 为 2H 2e H2 OH 浓度增大 A 项正确 电子流向应由电解池的阳极 Pt 流向原电池 的正极 C C 项错误 Pt 电极的电极反应式为 2Cl 2e Cl2 当有 4 mol 电子转移时 Pt 电极上有 2 mol Cl2生成 D 项错误 6 2012 潍坊高二统考 关于如图所示各装置的叙述中 正确的是 双选 A 装置 是原电池 总反应是 Cu 2Fe3 Cu2 2Fe2 B 装置 中 铁做负极 正极反应式为 Fe3 e Fe2 C 装置 通电一段时间后石墨 电极附近溶液红褐色加深 D 若用装置 精炼铜 则 d 极为粗铜 c 极为纯铜 电解质溶液为 CuSO4溶液 解析 选 BC 装置 中 Fe 为负极 总反应为 Fe 2Fe3 3Fe2 A 错误 B 正确 装置 中石墨 为阴极 Fe OH 3胶粒带正电荷 移向阴极 颜色加深 C 正确 装置 中 c 为 阳极 d 为阴极 D 错误 7 2011 高考广东卷 某小组为研究电化学原理 设计下图装置 下列叙述不正确的是 3 A a 和 b 不连接时 铁片上会有金属铜析出 B a 和 b 用导线连接时 铜片上发生的反应为 Cu2 2e Cu C 无论 a 和 b 是否连接 铁片均会溶解 溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色 D a 和 b 分别连接直流电源正 负极 电压足够大时 Cu2 向铜电极移动 解析 选 D a 和 b 不连接时 铁与 CuSO4溶液发生反应 Fe Cu2 Fe2 Cu A 项正确 a 和 b 用导线连接时 组成了原电池 Fe 为负极 Cu 为正极 铜片上发生还原反应 Cu2 2e Cu 铁片上发生氧化反应 Fe 2e Fe2 B 项正确 通过以上分析可知 无论 a 和 b 是否连接 均发生反应 Fe Cu2 Fe2 Cu 故溶液均从蓝色 Cu2 的颜色 逐 渐变成浅绿色 Fe2 的颜色 C 项正确 a 和 b 分别连接直流电源正 负极时 构成电解池 铜片为阳极 铁片为阴极 Cu2 应向阴极 铁电极 移动 D 项错误 8 2011 高考安徽卷 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 5MnO2 2Ag 2NaCl Na2Mn5O10 2AgCl 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 Ag Cl e AgCl B 每生成 1 mol Na2Mn5O10转移 2 mol 电子 C Na 不断向 水 电池的负极移动 D AgCl 是还原产物 解析 选 B A 项 Ag Cl e AgCl 应为负极反应式 故错误 B 项 负极只有 Ag 失电 子 根据电荷守恒 由总反应式可知正确 C 项 Na 由负极向正极移动 故错误 D 项 AgCl 为氧化产物 故错误 9 2012 威海高二期中考试 高铁电池是一种新型可充电电池 与普通高能电池相比 该 电池能长时间保持稳定的放电电压 高铁电池的总反应为 3Zn 2K2FeO4 8H2O3Zn OH 2 2Fe OH 3 4KOH 下列叙述不正确的是 双选 A 放电时锌做负极 B 充电时 Fe OH 3被还原 C 充电时溶液的碱性减弱 D 放电时每转移 3 mol 电子 有 2 mol FeO被还原 2 4 解析 选 BD 根据总反应中各元素的化合价变化情况可判断 放电时 Zn 发生氧化反应 做负极 A 正确 充电时 Fe OH 3在阳极发生氧化反应 B 错误 充电时消耗 KOH 故溶液的 碱性减弱 C 正确 放电时每转移 3 mol 电子 正极有 1 mo l K2FeO4被还原 D 错误 10 依据氧化还原反应 2Ag aq Cu s Cu2 aq 2Ag s 设计一个最简单的原电池 1 在下边方框内画出实验装置图 并指出正极为 电极反应式为 负极为 电极反应式为 2 该反应还可设计成能量转化效率更高的原电池装置 如图所示 4 请回答下列问题 电极 X 的材料是 Y 的材料是 电解质溶液 Z 是 盐桥的作用是 外电路中的电子是从 电极流向 电极 解析 本题考查原电池的原理和设计 解题时应明确设计思路 理解带盐桥的原电池的组成 原理 根据已知的氧化还原反应设计原电池的思路是 首先将已知的反应拆成两个半反应 即氧化反应和还原反应 Cu 2e Cu2 2Ag 2e 2Ag 然后结合原电池的电极 反应特点 分析可知 该电池的负极应该用 Cu 做材料 正极要保证 Ag 得到负极失去的电子 一般用不能还原 Ag 的材料如 Pt 或碳棒等 电解质溶液只能用含 Ag 的电解质溶液如 AgNO3 溶液 在带盐桥的原电池组成半电池时 注意电极材料与溶液中的离子一般要相对应 如 Cu2 Cu 或 Ag Ag 答案 1 实验装置图如图 Pt 2Ag 2e 2Ag Cu Cu 2e Cu2 2 Cu Ag AgNO3 将两个隔离的电解 质溶液连接起来 可使电流持续传导 Cu Ag 11 铅蓄电池是典型的可充电电池 它的正负极是惰性材料 电池总反应式为 Pb PbO2 4H 2SO 2PbSO4 2H2O 2 4 请回答下列问题 不考虑氢 氧的氧化还原 1 放电时 正极的电极反应式是 电解液中 H2SO4的浓度将变 当外电路通过 1 mol 电子时 理论上负极板的质量 增加 g 2 在完全放电耗尽 PbO2和 Pb 时 若按右图连接 电解一段时间后 则在 A 电极上生成 B 电极上生成 此时铅蓄电池的正负极的极性将 解析 原电池中正极上得电子 负极上失电子 根据电池总反应式 正极反应为 PbO2 2e 4H SO PbSO4 2H2O 2 4 负极反应为 Pb SO PbSO4 2e 质量增加 2 4 5 2 mol 96 g 1 mol m 求得 m 48 g 电解池中与电源正极相连的电极 阳极 上失电子 与电源负极相连的电极 阴极 上得电子 则阳极反应为 PbSO4 2H2O 2e PbO2 4H SO 阴极反应为 PbSO4 2e Pb SO 2 4 根据图示 电解一段时间后 原 PbO2极 阴极 变成 Pb 原 Pb 极 阳极 变成 PbO2 即 2 4 铅蓄电池的正负极的极性对换 答案 1 PbO2 2e 4H SO PbSO4 2H2O 小 48 2 Pb PbO2 对换 2 4 12 如图所示 甲池中电池反应式为 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 已知 B 电极质量不变 C D 为石墨电极 乙池中为 200 mL 饱和 NaCl 溶液 回答下列问题 1 A 极为 极 填 正 或 负 电极材料为 发生 反 应 填 氧化 或 还原 2 写出乙池的电极反应式 阳极反应式为 阴极反应式为 3 A 电极质量减少 0 64 g 时 此时乙池中电解液中 OH mol L 1 忽略反应 过程中溶液体积的变化 C 电极上产生的气体在标准状况下的体积为 L 解析 由题知 甲池为原电池 A 为负极 电极材料为 Cu 乙池为电解池 C 为阳极 电极 反应为 2Cl 2e Cl2 D 为阴极 电极反应为 2H 2e H2 3 A 极有 0 64 g Cu 溶解时 转移 0 02 mol 电子 乙池中 C 极上生成 0 01 mol Cl2 溶液 中生成 0 02 mol OH 答案 1 负 铜 氧化 2 2Cl 2e Cl2 2H 2e H2 3 0 1 0 224 13 2012 重庆高二检测 如图所示 A F 为石墨电极 B E 为铁片电极 按要求回答下列问 题 1 打开 K2 合并 K1 B 为 极 A 极的电极反应式为 最终可观察到的现 象是 2 打开 K1 合并 K2 E 为 极 F 极的电极反应式为 检验 F 极产生气体的方法是 3 若往 U 形管中滴加酚酞 进行 1 2 操作时 A B E F 电极周围能变红的是 原因是 解析 1 当打开 K2 合并 K1时 左边装置为原电池 A 为石墨电极 B 为 Fe 电极 则 B 应 为负极 电极反应为 Fe 2e Fe2 正极反应为 6 O2 4e 2H2O 4OH Fe2 2OH Fe OH 2 有白色氢氧化亚铁沉淀生成 随即沉淀 变成灰绿色 最后变成红褐色 2 打开 K1 合并 K2时右边装置为电解池 E 为阴极 电极反应为 2H