2011高考化学一轮复习《原电池原理及应用》 大纲人教版

用心 爱心 专心1 第四节第四节 原电池原理及应用原电池原理及应用 1 在原电池构成的闭合回路中 关于电子和阴 阳离子运动方向的描述正确的是 A 电子从原电池的负极通过导线移动向正极 B 电子从原电池的正极通过导线移动向负极 C 阴离子在电解质溶液中向正极移动 D 阳离子在电解质溶液中向正极移动 解析 根据同一闭合回路中 同性电荷运动方向一致 异性电荷运动方向相反的 规律 在电解质溶液中阴离子向负极移动 阳离子向正极移动 答案 AD 2 2008 重庆理综 12 如图所示 将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中 再 加入含有适量酚酞和 NaCl 的琼脂热溶液 冷却后形成琼胶 离子在琼胶内可以移 动 下列叙述正确的是 A a 中铁钉附近呈现红色 B b 中铁钉上发生还原反应 C a 中铜丝上发生氧化反应 D b 中铝条附近有气泡产生 解析 依据原电池原理分析可知 a 中铁钉作负极 发生氧化反应 铜丝作正极发 生 O2 2H2O 4e 4OH 的还原反应 可知 A C 错误 b 中铁钉作正极 发生 O2 2H2O 4e 4OH 的还原反应 而铝条发生氧化反应不会冒气泡 D 错误 答案 B 3 2009 广东 下列有关电池的说法不正确的是 A 手机上用的锂离子电池属于二次电池 B 铜锌原电池工作时 电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C 甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D 锌锰干电池中 锌电极是负极 解析 本题考查实用电池的有关知识 手机用电池是可充电电池 A 对 铜锌原电 池 Cu 为正极 Zn 为负极 外电路中电子由负极流向正极 B 错 燃料电池将化 学 能转化为电能 C 对 锌锰干电池 Zn 为负极 D 对 用心 爱心 专心2 答案 B 4 2010 东城期末 摩托罗拉公司研发了一种由甲醇 氧气以及强碱作电解质溶液的 新型手机电池 容量达氢镍电池或锂电池的十倍 可连续使用一个月才充电一次 其电池反应为 2CH3OH 3O2 4OH 2CO32 6H2O 则下列说法不正 确的是 A 充电时 电能转化为化学能 B 充电时 电解质溶液的 pH 逐渐增大 C 放电时 CH3OH 参与反应的电极为负极 发生还原反应 D 放电时 负极的电极反应为 CH3OH 8OH 6e CO32 6H2O 解析 分析充放电反应原理 可知 充电时 生成强碱 故 pH 逐渐增大 放电时 CH3OH 被氧化 故参与负极反应 发生氧化反应 电极反应式见 D 选项 答案 C 5 2009 江苏 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 22 4 6 L 解析 高温条件下 微生物失去生理活性 A 不正确 B 正确 放电过程中 H 向正极移动 C 不正确 结合 B 中负极反应和电子守恒可得电池总反应为 C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O 消耗 1 mol 氧气 理论上生成 CO2 1 mol 在标准 状 况下的体积应为 22 4 L D 不正确 答案 B 6 关于铅蓄电池的说法正确的是 A 在放电时 正极发生的反应是 Pb s SO42 aq PbSO4 s 2e 用心 爱心 专心3 B 在放电时 该电池的负极材料是铅板 C 在充电时 电池中硫酸的浓度不断变小 D 在充电时 阳极发生的反应是 PbSO4 s 2e Pb s SO42 aq 解析 A 项中电池放电时正极应发生还原反应 电极反应为 PbO2 4H SO42 2e PbSO4 2H2O C 项中电池充电时硫酸的浓度应不断增大 D 项中电池充电 时阳极应发生氧化反应 答案 B 7 2008 北京理综 5 据报道 我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北 京奥运会期间为运动员提供服务 某种氢氧燃料电池的电解液为 KOH 溶液 下 列有关该电池的叙述不正确的是 A 正极反应式为 O2 2H2O 4e 4OH B 工作一段时间后 电解液中 KOH 的物质的量不变 C 该燃料电池的总反应方程式为 2H2 O2 2H2O D 用该电池电解 CuCl2溶液 产生 2 24 L Cl2 标准状况 时 有 0 1 mol 电子转移 解析 碱性氢氧燃料电池总反应式是 2H2 O2 2H2O 不消耗和生成 KOH O2为 正 极反应物 故 A B C 都正确 由 Cl 生成 0 1 mol Cl2转移 0 2 mol 电子 D 错 误 答案 D 8 有关 X Y Z W 四种金属进行如下实验 将 X 和 Y 用导线连接 浸入电解质溶液中 Y 不易腐蚀 将片状的 X W 分别投入等浓度盐酸中都有气体 产生 W 比 X 反应剧烈 用惰性电极电解等物质的量浓度的 Y 和 Z 的硝酸 盐混合溶液 在阴极上首先析出单质 Z 根据以上事实 下列判断或推测错误的是 A Z 的阳离子氧化性最强 B W 的还原性强于 Y 的还原性 C Z 放入 CuSO4溶液中一定有 Cu 析出 D 用 X Z 和稀硫酸可构成原电池 且 X 做负极 用心 爱心 专心4 解析 由 得 X Y 得 W X 得 Y Z 则活泼性顺序为 W X Y Z 答案 C 9 右图装置中 U 形管内为红墨水 a b 试管内分别盛有食盐 水和氯化铵溶液 各加入生铁块 放置一段时间 下列有关 描述错误的是 A 生铁块中的碳是原电池的正极 B 红墨水柱两边的液面变为左低右高 C 两试管中相同的电极反应式是 Fe 2e Fe2 D a 试管中发生了吸氧腐蚀 b 试管中发生了析氢腐蚀 解析 a 中发生吸氧腐蚀 气体压强减小 b 中发生析氢腐蚀 气体压强增大 所以红墨水柱两边的液面变为左高右低 故 B 项错 答案 B 10 有关右图装置中的叙述正确的是 A 这是电解 NaOH 溶液的装置 B 溶液中发生了变化 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 C Fe 为正极 电极反应为 Fe 2e 2OH Fe OH 2 D NaOH 溶液的碱性逐渐减弱 解析 这是一个原电池装置 也是一个吸氧腐蚀装置 电 极反应的书写应与电解质溶液的性质相联系 电解质 pH 的 变化应与电极反应相联系 答案 B 11 由 A B C D 四种金属按下表中装置进行实验 装置 现象 二价金属 A 不断溶解 C 的质量 增加 A 上有气 体产生 根据实验现象回答下列问题 1 装置甲中负极的电极反应式是 2 装置乙中正极的电极反应式是 用心 爱心 专心5 3 装置丙中溶液的 pH 填 变大 变小 或 不变 4 四种金属活泼性由强到弱的顺序是 解析 甲 乙 丙均为原电池装置 依据原电池原理 甲中 A 不断溶解 则 A 为 负极 B 为正极 活泼性 A B 乙中 C 极增重 即析出 Cu 则 B 为负极 活泼性 B C 丙中 A 上有气体即 H2产生 则 A 为正极 活泼性 D A 随着 H 的消耗 pH 变大 答案 1 A 2e A2 2 Cu2 2e Cu 3 变大 4 D A B C 12 有人设计以 Pt 和 Zn 为电极材料 埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的 能源 它依靠人体内体液中含有一定浓度的溶解氧 H 和 Zn2 进行工作 试分 析 其工作原理 并写出有关反应的化学方程式 解析 根据构成原电池的三个条件分析 Zn 是较活泼金属 与 Pt 组成了原电池 的 电极 体液中 O2在 Pt 电极上发生反应 依靠体液作电解质溶液 答案 1 相互连接的 Pt 和 Zn 作原电池的电极 2 溶有 O2 H 和 Zn2 的人体体液作为电解质溶液 因 Zn 活泼性大于 Pt 故 Zn 是原电池的负极 Zn 2e Zn2 Pt 作为原电池的正极 由于人体体液不可 能 呈强酸性 故正极反应类似吸氧腐蚀 O2 2H2O 4e 4OH 总反应化学方 程式是 2Zn O4e 2 2H2O 2Zn OH 2 13 新型高能钠 硫电池以熔融的钠 硫为电极 以导电的陶瓷为固体电解质 该电 池放电时为原电池 充电时为电解池 反应原理为 2Na xSNa2Sx 放电 充电 1 放电时 Na 发生 反应 S 作 极 2 充电时 Na 所在电极与直流电源的 极相连 3 放电时负极反应为 充电时阳极反应为 4 用此电池作电源电解饱和 NaCl 溶液 当阳极产生 33 6 L 标准状况 气体时 消耗金属 Na 的质量为 解析 该题考查化学 两池 原电池 电解池 的原理及应用 以新的科技成果 即新型高能钠 硫电池为背景 要求考生学会应用原电池的原理解释新问题 新 现象 主要考查对知识的应用能力 计算能力 推理能力等 用心 爱心 专心6 解答本题要仔细审题 寻找突破口 电池放电时为原电池 根据原电池的 知识 失电子 发生氧化反应的电极是负极 得电子 发生还原反应的电极是正 极 1 Na 作负极 S 作正极 负极反应为 Na e Na 2 充电时为电解 池 根据电解的知识 阳极失电子 发生氧化反应 阴极得电子 发生还原反 应 因此 Na 所在的电极是阴极 与直流电源的负极相连 S 所在的电极是阳极 与直流电源的正极相连 阳极反应式为 Sx2 2e xS 4 电解饱和 NaCl 溶液 阳 极产生的气体是 Cl2 由 2Cl 2e Cl2 又 2Na 2e 2Na 可列式求得 Na 的质量为 69 克 答案 1 氧化 正 2 负 3 Na e Na Sx2 2e xS 4 69 g 14 2010 江苏如皋高三期末 金属镁在目前的汽车 航天 航空 机械制造 军事等 产业中得到迅猛发展 1 目前市场上某些品牌笔记本电脑 如神舟电脑 IBM 电脑等 的外壳一改以往的有 机合成材料 而使用镁铝合金 钛铝合金等材料 镁铝合金材料在电脑上代替有机 合成材料的目的是 多选 A 降低成本 B 增强美观 C 利于散热 D 增加强度 E 增加运算速度 2 某学校研究性学习小组欲以镁条 铝片为电极 以稀 NaOH 溶液为电解质溶液 设计原电池 给你一只安培表 请你画出该原电池的示意图 并标出正负极 一段时间后 铝片发生的电极反应式是 镁条表面只有极少量的气泡产生 其原因是 2H2O 2e H2 2OH 则镁 电 极产生的主要反应的电极反应式为 解析 1 铝合金材料比有机合成材料在价格上要高 所以 A 错 实际上铝合金材 料 在电脑外壳上的使用是从 增加强度 和 增强美观 的角度考虑的 当然铝合金 作为电脑的外壳材料散热效果要比有机合成材料好的多 铝合金材料的应用与电脑 的运算速度没有关系 2 铝能够与 NaOH 溶液反应 所以作为原电池的负极 而镁则作为正极 用心 爱心 专心7 答案 1 BCD 2 如图所示 Al 4OH AlO2 2H2O 3e O2 2H2O 4e 4OH 15 重庆高考 铅蓄电池是典型的可充型电池 它的正负极格板是惰性材料 电池总反 应式为 Pb PbO2 4H 2SO42 2PbSO4 2H2O 放电 充电 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