（广东版）2014届高三化学一轮复习 限时集训（19）原电池　化学电源

1 限时集训限时集训 十九十九 原电池原电池 化学电源化学电源 限时 60 分钟 满分 100 分 一 选择题 本题包括 10 小题 每小题 5 分 共 50 分 1 原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关 也与电解质溶液有关 下列说法中 正确的是 A 1 2 中 Mg 作负极 3 4 中 Fe 作负极 B 2 中 Mg 作正极 电极反应式为 6H2O 6e 6OH 3H2 C 3 中 Fe 作负极 电极反应式为 Fe 2e Fe2 D 4 中 Cu 作正极 电极反应式为 2H 2e H2 2 2012 南京调研 X Y Z 都是金属 把 X 投入 Z 的硝酸盐溶液中 X 的表面有 Z 析 出 X 与 Y 组成原电池时 Y 为电池的负极 X Y Z 三种金属的活泼性顺序为 A X Y Z B X Z Y C Y X Z D Y Z X 3 将两个铂电极放置在 KOH 溶液中 然后分别向两极通入 CH4和 O2 即可产生电流 称 为燃料电池 下列叙述正确的是 通入 CH4的电极为正极 正极的电极反应式是 O2 2H2O 4e 4OH 通入 CH4 的电极反应式是 CH4 2O2 4e CO2 2H2O 负极的电极反应式是 CH4 10OH 8e CO 7H2O 放电时溶液中的阳离子向负极移动 放电时溶液中的阴离子向负极移动 2 3 A B C D 4 2011 广东高考 某小组为研究电化学原理 设计如图装置 下列 叙述不正确的是 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 2 5 2012 北京西城期末 一种新型燃料电池 一极通入空气 另一极通入丁烷气体 电解质是掺杂氧化钇 Y2O3 的氧化锆 ZrO2 晶体 在熔融状态下能传导 O2 下列对该燃料电 池的说法不正确的是 A 在熔融电解质中 O2 移向负极 B 电池的总反应是 2C4H10 13O2 8CO2 10H2O C 通入空气的一极是正极 电极反应为 O2 4e 2O2 D 通入丁烷的一极是正极 电极反应为 C4H10 26e 13O2 4CO2 5H2O 6 2012 河源质检 如图所示 电流表 G 发生偏转 同时 A 极逐渐变粗 B 极逐渐变细 C 为电解质溶液 则 A B C 分别为 A A 是 Zn B 是 Cu C 是稀 H2SO4 B A 是 Cu B 是 Zn C 是稀 H2SO4 C A 是 Fe B 是 Ag C 是稀 AgNO3溶液 D A 是 Ag B 是 Fe C 是稀 AgNO3溶液 7 2011 福建高考 研究人员研制出一种锂水电池 可作为鱼雷和潜艇的储备电源 该电池以金属锂和钢板为电极材料 以 LiOH 为电解质 使用时加入水即可放电 关于该电 池的下列说法不正确的是 A 水既是氧化剂又是溶剂 B 放电时正极上有氢气生成 C 放电时 OH 向正极移动 D 总反应为 2Li 2H2O 2LiOH H2 8 以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如下图所示 关于该电池的叙述正确 的是 A 该电池能够在高温下工作 B 电池的负极反应为 C6H12O6 6H2O 24e 6CO2 24H C 放电过程中 H 从正极区向负极区迁移 D 在电池反应中 每消耗 1 mol 氧气 理论上能生成标准状况下 CO2气体 L 22 4 6 9 LiFePO4新型锂离子动力电池以其独特的优势成为深圳大运会绿色能源的新宠 已知 3 该电池放电时的电极反应式 正极 FePO4 Li e LiFePO4 负极 Li e Li 下 列说法中正确的是 A 充电时电池反应为 FePO4 Li LiFePO4 B 充电时动力电池上标注 的电极应与外接电源的正极相连 C 放电时电池内部 Li 向负极移动 D 放电时 在正极上是 Li 得到电子被还原 10 2012 常州高三一模 据报道 以硼氢化合物 NaBH4 B 元素的化合价为 3 价 和 H2O2作原料的燃料电池 负极材料采用 Pt C 正极材料采用 MnO2 可用作空军通信卫星电源 其工作原理如图所示 下列说法错误的是 A 电池放电时 Na 从 a 极区移向 b 极区 B 电极 b 采用 MnO2 MnO2既作电极材料又有催化作用 C 该电池的负极反应为 BH 8OH 8e BO 6H2O 4 2 D 每消耗 3 mol H2O2转移的电子为 3 mol 二 非选择题 本题包括 4 小题 共 50 分 11 12 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 3 MnO2的生产方法之一是以石墨为电极 电解酸化的 MnSO4溶液 阴极的电极反应式是 若电解电路中通过 2 mol 电子 MnO2的理论产量为 g 12 10 分 1 2011 江苏高考 节选 Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质 其电解 质溶液为 KOH 溶液 电池放电时正极的 Ag2O2转化为 Ag 负极的 Zn 转化为 K2Zn OH 4 写出 该电池反应方程式 2 2011 山东高考 节选 如图为钠高能电池的结构示意图 该电池的 工作温度为 320 左右 电池反应为 2Na xS Na2Sx 正极的电极反应式为 4 M 由 Na2O 和 Al2O3制得 的两个作用是 与铅 蓄电池相比 当消耗相同质量的负极活性物质时 钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的 倍 13 14 分 化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用 氢气是一种新型的绿色能源 又是一种重要的化工原料 氢氧燃料电池能量转化率高 具有广阔的发展前景 现用氢氧燃料电池进行如图所 示的实验 图中所用电极均为惰性电极 1 对于氢氧燃料电池 下列叙述不正确的是 A a 电极是负极 OH 移向负极 B b 电极的电极反应为 O2 2H2O 4e 4OH C 电池总反应式为 2H2 O22H2O 点燃 D 电解质溶液的 pH 保持不变 E 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置 2 上图右边装置中盛有 100 mL 0 1 mol L 1 AgNO3溶液 当氢氧燃料电池中消耗氢气 112 mL 标准状况下 时 此时 AgNO3溶液的 pH 溶液体积变化忽略不计 已知甲醇的燃烧热 H 726 5 kJ mol 在直接以甲醇为燃料的电池中 电解质溶 液为酸性 负极的反应式为 正极的反应式为 理想状态下 该燃料电池消耗 1 mol 甲醇所能产生的最大电能为 702 1 kJ 则该燃料电 池的理论效率为 燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反 应所能释放的全部能量之比 14 14 分 1 肼 N2H4 又称联氨 是一种可燃性的液体 可用作火箭燃料 已知在 101 kPa 时 32 0 g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气 放出热量 624 kJ 25 时 N2H4完全燃 烧时反应的热化学方程式是 2 肼 空气燃料电池是一种碱性燃料电池 电解质溶液是 20 30 的 KOH 溶液 肼 空气燃料电池放电时 正极的电极反应式是 负极 的电极反应式是 3 如图是一个电化学过程示意图 5 锌片上发生的电极反应是 假设使用肼 空气燃料电池作为本过程中的电源 铜片的质量变化是 128 g 则肼 空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气 L 假设空气中氧气体积含量为 20 4 传统制备肼的方法是以 NaClO 氧化 NH3制得肼的稀溶液 该反应的离子方程式是 答答 案案 限时集训限时集训 十九十九 原电池原电池 化学电源化学电源 1 B 2 C 3 B 4 选 D a b 不连接 未形成原电池 Cu2 与 Fe 在接触面上直接反应 A 项正确 a b 用导线连接 铜片作正极 Cu2 在该电极上得电子 B 项正确 a b 连接与否 溶液中 的 Cu2 均得电子发生还原反应生成 Cu Fe 均失电子发生氧化反应生成 Fe2 故溶液均从蓝 色逐渐变成浅绿色 C 项正确 a 与电源正极相连时 Cu 片作阳极 Cu2 向 Fe 电极移动 D 项错误 5 D 6 D 7 C 8 选 B 该燃料电池的原理为 C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O 根据总反应式可书写出电极 反应式 负极为 C6H12O6 6H2O 24e 6CO2 24H 正极为 6O2 24e 24H 12H2O 从电极反应式易知 H 应从负极区移向正极区 从总反应式可见每生成 1 mol CO2消耗 1 mol O2 9 B 10 选 D b 极区有 OH 产生 阴离子浓度升高 Na 从 a 极区移向 b 极区 MnO2可催化 H2O2产生 O2 故电极 b 采用 MnO2 BH中 H 为 1 价 可产生 H2作为燃料 故该燃料电池为 4 氢氧燃料电池 a 为负极 负极反应为 BH 8OH 8e BO 6H2O b 为正极 正极反 4 2 应为 4H2O2 8e 8OH A B C 均正确 H2O2中 O 为 1 价 每消耗 3 mol H2O2转移的电 子为 6 mol D 项不正确 11 解析 1 原电池的负极是发生氧化反应的一极 Zn 2e Zn2 电池工作时 电子从负极流向正极 2 Zn 与 Cu2 发生氧化还原反应 生成的 Cu 附着在 Zn 的表面构成铜锌原电池 加快反 应速率 从而加快 Zn 的腐蚀 3 电解池的阴极是发生还原反应的一极 2H 2e H2 每生成 1 mol MnO2需转移 2 mol 电子 故每通过 2 mol 电子 理论上生成 1 mol MnO2 质量为 87 g 答案 1 Zn 或锌 正极 2 锌与还原出的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b 3 2H 2e H2 87 6 12 1 Ag2O2 2Zn 4KOH 2H2O 2K2Zn OH 4 2Ag 2 xS 2e S 或 2Na xS 2e Na2Sx 2 x 导电和隔离钠与硫 4 5 13 解析 1 C 项反应条件不是点燃 C 项错 随着燃料电池的不断反应 水越来 越多 KOH 溶液浓度逐渐减小 pH 逐渐降低 故 D 错 2 右池为电解池 其电极反应为 阳极 4OH 4e O2 2H2O 阴极 4Ag 4e 4Ag 当氢氧燃料电池中消耗氢气 112 mL 标准状况下 时 转移电子数为 0 01 mol 右池中共消耗 0 01 mol OH 故生成 0 01 mol H c H 0 1 0 01 mol 0 1 L mol L 1 pH 1 该燃料电池的理论效率 100 96 6 702 1 kJ 726 5 kJ 答案 1 CD 2 1 CH3OH H2O 6e CO2 6H O2 4H 4e 2H2O 96 6 14 解析 1 书写热化学方程式时 需要标出反应物和生成物的状态 反应的热效应 2 肼空气燃料电池中