【志鸿优化设计】2014届高考化学一轮复习 第八单元化学反应与能量第2节原电池　化学电源课时作业 新人教版

1 课时作业课时作业 2525 原电池原电池 化学电源化学电源 时间 45 分钟 分数 100 分 一 选择题 本题共 10 小题 每小题 5 分 共 50 分 每小题只有一个选项符合题目要 求 1 下列有关原电池的叙述中错误的是 A 原电池是将化学能转化为电能的装置 B 用导线连接的两种不同金属同时插入液体中 能形成原电池 C 在原电池中 电子流出的一极是负极 发生氧化反应 D 在原电池放电时 电解质溶液中的阳离子向正极移动 2 2012 浙江温州三模 综合下图判断 下列说法中正确的是 A 装置 和装置 中负极反应均是 Fe 2e Fe2 B 装置 和装置 中正极反应均是 O2 4e 2H2O 4OH C 装置 和装置 中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动 D 放电过程中 装置 左侧烧杯和装置 右侧烧杯中溶液的 pH 均增大 3 可用于电动汽车的铝空气燃料电池 通常以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电解液 铝合 金为负极 空气电极为正极 下列说法中正确的是 A 以 NaOH 溶液为电解液时 负极反应为 Al 3OH 3e Al OH 3 B 以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电解液时 正极反应都为 O2 2H2O 4e 4OH C 以 NaOH 溶液为电解液时 电池在工作过程中电解液的 pH 保持不变 D 电池工作时 电子通过外电路从正极流向负极 4 2012 山东济南外国语学校训练 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 下列说法中正确的是 A 电池放电时 Na 从 b 极区移向 a 极区 B 每消耗 3 mol H2O2 转移的电子为 3 mol C 电极 a 采用 MnO2 MnO2既作电极材料又有催化作用 D 该电池的负极反应为 BH 8OH 8e BO 6H2O 4 2 5 2012 河北保定一模 人造树叶 能够像树叶的光合作用那样 将太阳光进行俘 2 获并就地产生氢燃料 当太阳光照射到 人造树叶 上 在催化剂作用下把水变成氧气和 氢离子 氢离子向下穿过塑料薄膜结合电子产生氢气 将人造树叶与碱式燃料电池进行组 合而成的太阳能燃料电池的工作原理如图所示 下列有关说法中不正确的是 A 太阳能燃料电池可以将太阳能转化为电能 B 太阳能燃料电池最大的优点在于它的发电方式 C 该塑料薄膜上部的反应为 2H2O 4e O2 4H D 该燃料电池负极的电极反应式为 H2 2e 2H 6 2012 浙江部分重点中学联考 高效能电池的研发制约电动汽车的推广 有一种新 型的燃料电池 它以多孔镍板为电极插入 KOH 溶液中 然后分别向两极通入乙烷和氧气 其总反应为 2C2H6 7O2 8KOH 4K2CO3 10H2O 有关此电池的推断中正确的是 A 负极反应为 14H2O 7O2 28e 28OH B 放电过程中 KOH 的物质的量浓度不变 C 每消耗 1 mol C2H6 则电路上转移的电子为 14 mol D 放电一段时间后 负极周围的 pH 升高 7 控制适合的条件 将反应 2Fe3 2I 2Fe2 I2设计成如图所示的原电池 下列判断中不正确的是 A 反应开始时 乙中石墨电极上发生氧化反应 B 反应开始时 甲中石墨电极上 Fe3 被还原 C 电流计读数为零时 反应达到化学平衡状态 D 电流计读数为零后 在甲中溶入 FeCl2固体 乙中的石墨电极为负极 8 2012 湖北三校联考 根据下图所标电子流向 判断下列说法中错误的是 A 石墨电极为正极 Ag 电极为负极 B 负极电极反应 Fe3 e Fe2 C 盐桥中阴离子移向 AgNO3 溶液 D 总反应为 Fe3 Ag Fe2 Ag 3 9 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 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 10 将洁净的金属片甲 乙 丙 丁分别放置在浸有某种盐溶液的滤纸上面并压紧 如 下图所示 在每次实验时 记录电压指针的移动方向和电压表的读数如下表 已知构成 两电极的金属其金属活泼性相差越大 电压表的读数越大 金属电子流动方向电压 V 甲甲 Cu 0 78 乙Cu 乙 0 15 丙丙 Cu 1 35 丁丁 Cu 0 30 依据记录数据判断 下列结论中正确的是 A 金属乙能从硫酸铜溶液中置换出铜 B 甲 乙形成合金时 将该合金露置在空气中 甲先被腐蚀 C 在四种金属中乙的还原性最强 D 甲 丁若形成原电池时 甲为正极 二 非选择题 本题共 4 小题 共 50 分 11 12 分 1 ZnMnO2干电池应用广泛 其电解质溶液是 ZnCl2NH4Cl 混合溶液 该电 池的负极材料是 电池工作时 电子流向 极 填 正 或 负 2 在下图装置中 观察到图 1 装置铜电极上产生大量的无色气泡 而图 2 装置中铜电 极上无气体产生 铬电极上产生大量有色气体 由图 1 知金属铬的活动性比铜 填 强 或 弱 图 2 装置中铬电极的电极反应 3 有人设想寻求合适的催化剂和电极材料 分别以 N2 H2为电极反应物 以 HClNH4Cl 溶液为电解质溶液制造新型燃料电池 试写出该电池的正极电极反应 12 12 分 第三代混合动力车 可以用电动机 内燃机或二者结合驱动车轮 汽车上 坡或加速时 电动机提供推动力 降低汽油的消耗 在刹车或下坡时 电池处于充电状态 混合动力车目前一般使用镍氢电池 该电池中镍的化合物为正极 储氢金属 以 M 表示 为 负极 碱液 主要为 KOH 为电解质溶液 镍氢电池充放电原理示意如下图 其总反应式为 H2 2NiOOH2Ni OH 2 4 根据所给信息判断 混合动力车上坡或加速时 乙电极周围溶液的 pH 填 增 大 减小 或 不变 该电极的电极反应为 2 氨气在纯氧中燃烧 生成一种单质和水 试写出该反应的化学方程式 科学家利用此原理 设计成氨气 氧气燃料电池 则通入氨气的电极是 填 正极 或 负极 碱性条件下 该电极发生反应的电极反应为 13 14 分 熔融碳酸盐燃料电池 MCFS 发明于 1889 年 现有一个碳酸盐燃料电池 以一定比例 Li2CO3和 Na2CO3低熔混合物为电解质 操作温度为 650 在此温度下以镍为 催化剂 以煤气 CO H2的体积比为 1 1 直接作燃料 其工作原理如图所示 请回答下列问题 1 B 极为 极 发生 填 氧化 或 还原 反应 2 电池总反应为 3 以此电源电解足量的 CuSO4溶液 阳极产生气体 0 56 L 标准状况下 则阴极产物 的质量为 g 电解后溶液体积为 1 L 溶液的 pH 约为 4 电池中的电解质碳酸钠形成的水溶液体系不能用带玻璃塞的试剂瓶保存 其原因是 用离子方程式表示 14 12 分 1 Fe 和 KClO4反应放出的热量 能为熔融盐电池提供 550 660 的温 度 使低熔点盐熔化导电 从而激活电池 这类电池称为热电池 Li FeS2热电池工作时 Li 转变为硫化锂 FeS2转变为铁 该电池工作时 电池总反应为 2 下图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪 具有自动吹气流量侦测与控制的功能 非常适合进行现场酒精检测 则该电池的负极反应为 正极反应为 3 用铅蓄电池电解苦卤水 含 Cl Br Na Mg2 的装置如图所示 a b 为石墨电 5 极 下列说法中正确的是 填序号 A 铅蓄电池负极的反应式为 Pb 2e Pb2 B 铅蓄电池放电时 B 极质量减轻 A 极质量增加 C 铅蓄电池充电时 A 极应与外电源负极相连 D 电解苦卤水时 a 电极首先放电的是 Br 6 参考答案参考答案 1 B 解析 解析 B 选项 液体不一定导电 也不一定能形成自发进行的氧化还原反应 错误 2 D 解析 解析 装置 中 Zn 为负极 电极反应为 Zn 2e Zn2 A C 选项错误 装 置 Cu 为正极 电极反应为 O2 4e 4H 2H2O 可知 B 选项错误 由电极反应式可知 装置 正极生成 OH 装置 消耗 H D 选项正确 3 B 解析 解析 A项 由于电解液为 NaOH 溶液 所以一定不会存在 Al OH 3沉淀 C 项 电池反应为 4Al 3O2 4OH 4AlO 2H2O 所以电解液的 pH 减小 D 项 电子应从负 2 极流向正极 4 D 解析 解析 NaBH4中的 H 化合价为 1 反应中失电子生成水 D 选项正确 a 为负极 阳离子从负极流向正极 A C 选项错误 H2O2生成 OH O 的化合价由 1 降低为 2 3 mol H2O2转移的电子为 6 mol B 选项错误 5 D 解析 解析 由碱式燃料电池可知 D 选项错误 6 C 解析 解析 燃料作负极 氧气作正极 A 选项错误 由总反应可知放电过程中消耗 KOH B 选项错误 分析总反应 7 个 O2参加反应转移 28 个电子 C 选项正确 负极电极反 应式为 C2H6 18OH 14e 2CO 12H2O 可知 D 选项错误 2 3 7 D 解析 解析 对于本题 甲中石墨作正极 发生还原反应 电极反应为 2Fe3 2e 2Fe2 乙中石墨作负极 发生氧化反应 电极反应为 2I 2e I2 当 反应达到平衡时 正逆反应速率相等 此时电路中电流为零 故灵敏电流计的读数为零 选项 A B C 均正确 当灵敏电流计的读数为零后 在甲中再溶入 FeCl2 导致化学平衡 逆向移动 即把该反应的逆反应设置成原电池 甲中石墨作负极 发生氧化反应 电极反 应为 2Fe2 2e 2Fe3 乙中石墨作正极 发生还原反应 电极反应为 I2 2e 2I D 错 8 B 解析 解析 由电子流动的方向可知石墨为正极 B 选项错误 9 C 解析 解析 Cu 作负极 Ag 作正极 构成原电池 负极 Cu 2e Cu2 正极 Ag e Ag 对 在外电路中 电子由 Cu 电极流向 Ag 电极 而电流方向与电子流向 相反 所以 错 没有盐桥 原电池不能继续工作 错 反应实质相同 均为 2Ag Cu Cu2 2Ag 对 10 B 解析 解析 由电子流向可知金属活泼性 甲 Cu Cu 乙 丙 Cu 丁 Cu 乙最 不活泼 A C 选项错误 B 正确 由电压表的读数可知甲的活泼性大于丁 所以 D 错误 11 答案 答案 1 Zn 或锌 正 2 强 NO 4H 3e NO 2H2O 3 3 N2 8H 6e 2NH 4 解析 解析 2 由图 1 和图 2 的实验现象可知 图 1 铜电极上产生氢气为正极 图 2 中 Cr 电极生成 NO 所以 NO在正极得电子 用 H H2O 配平即可 3 正极 N2得 6 个电子 由 3 电解质 HClNH4Cl 溶液显酸性 所以生成 NH 最后用 H 配平即可 4 12 答案 答案 1 增大 NiOOH e H2O Ni OH 2 OH 2 4NH3 3O22N2 6H2O 负极 2NH3 6e 6OH N2 6H2O 解析 解析 1 上坡或加速时电动机工作 为原电池 因为实线部分 乙电极为正极 电极 反应为 NiOOH e H2O Ni OH 2 OH pH 增大 2 燃料作负极 NH3中 N 的化合价升 高 3 所以 2NH3 6e N2 碱性溶液中用 OH 配平电荷 2NH3 6e 6OH N2 用水 配平 H 13 答案 答案 1 正 还原 2 CO H2 O2 CO2 H2O 3 3 2 1 4 CO H2OHCO OH 2 3 3 解析 解析 2 由图可知产物为 CO2 H2O 且 CO H2的体积比为 1 1 即可写出方程式 3 阳极 4OH 4e O2 2H2O 产生 0 025 mol 的 O2 则消耗 0 1 mol OH 失 0 1 mol 电子 生成 H 为 0 1 mol 所以阴极得 0 1 mol 电子 依 Cu2 2e Cu 可知生 成 0 05 mol Cu 4 碳酸钠水解呈碱性 能腐蚀玻璃 使塞与瓶粘在一起 14 答案 答案 1 FeS2 4Li Fe 2Li2S 7 2 CH3CH2OH H2O 4e CH3COOH 4H O2 4e 4H 4H2O 3 D 解析 解析 1 依据信息可知反应物为 FeS2 Li