高考化学一轮复习 专题7_2 原电池 化学电源（测）（含解析）1.doc

专题7.2 原电池 化学电源（测试时间60分钟，满分100分）姓名： 班级： 得分： 一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1【山东枣庄三中2016届10月月考】微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应式为:Zn2OH2e=ZnOH2O，Ag2OH2O2e=2Ag2OH，总反应式为:Ag2OZn=ZnO2Ag 根据上述反应式，判断下列叙述中正确的是 （ ）A在使用过程中，电池负极区溶液的pH增大B在使用过程中，电子由Ag2O经外电路流向Zn极CZn是负极，Ag2O是正极DZn极发生还原反应，Ag2O极发生氧化反应【答案】C考点：考查原电池和电解池的工作原理2【福建厦门双十2016届上期中】食品保鲜所用的“双吸剂”，是由还原剂、生石灰、氯化钠、炭粉等按一定比例组成的混合物，可吸收氧气和水。下列分析不正确的是 （ ）A“双吸剂”中的生石灰有吸水作用B“双吸剂”吸收氧气时，发生了原电池反应C吸收氧气的过程中，铁作原电池的负极D炭粉上发生的反应为：O2+4e-+4H+=2H2O【答案】D考点：考查原电池原理3【百强校2016届忻州一中等4校下学期第四次联考】锂铜空气燃料电池容量高、成本低，具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O2Cu+2Li+2OH，下列说法不正确的是 （ ）A放电时，Li透过固体电解质向Cu极移动B放电时，正极的电极反应式为O2+2H2O+4e4OHC通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2OD整个反应过程中，氧化剂为O2【答案】B【解析】试题分析：A、因为原电池放电时，阳离子移向正极，所以Li+透过固体电解质向Cu极移动，A正确；B、该电池通过一种复杂的铜腐蚀而产生电力，由方程式可知铜电极上并非是氧气直接放电，正极反应为Cu2O+H2O+2e-Cu+2OH-，B错误；C、放电过程为2Li+Cu2O+H2O2Cu+2Li+2OH-，可知通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，C正确；D、由C项分析知：铜先与氧气反应生成Cu2O，放电时Cu2O重新生成Cu，则整个反应过程中，铜相当于催化剂，氧气为氧化剂，D正确；但选B。考点：本题主要是考查原电池原理4【百强校2016届潍坊一中下学期初考】近几年，我国因为汽车尾气对环境的污染日趋严重，清洁能源的燃料电池汽车逐渐进入市场，已知甲烷的燃烧热为分别为890 KJmol1 ， 某电池用甲烷作为燃料，电池中以06molKOH溶液为电解质溶液，有关这类电池的说法不正确的 （ ）A这类电池的正极反应与金属的吸氧腐蚀正极反应相似。B每转移1mol电子则这种电池产生电能为05度电C电池的负极反应为：CH4+10OH-=CO32-+7H2O+8e-D当消耗04mol燃料时，电池中的各种离子的浓度关系为：c(Na+)c(HCO3-)c(CO32-)c(OH-)c(H+)【答案】B考点：考查电化学原理的应用5【百强校2016届临汾一中3月月考】乙烷燃料电池的原理如图所示，下列说法正确的是 （ ）Aa为负极，电极反应式为CH3CH3一14e- +18OH-=2CO32- +12H2OB电子从a极经导线移向b极，再经溶液移向a极C电池工作一段时间后电解质溶液的pH增大D用该电池电解硫酸铜溶液(电解池的电极为惰性电极)，消耗氧气的物质的量与析出铜的物质的量之比为2：1【答案】A【解析】考点：考查了燃料电池的原理的相关知识。6【百强校2016届邯郸一中第六次月考】铅、二氧化铅、氟硼酸（HBF4）电池是一种低温性能优良的电池，常用于军事和国防工业，其总反应方程式为Pb+PbO2+4HBF42Pb（BF4）2+2H2O已知：HBF4、Pb（BF4）2均是易溶于水的强电解质，下列说法中不正确的是 （）A放电时，溶液中的BF4-向负极移动B放电时，转移1mol电子时正极减少的质量为119.5gC充电时，阳极附近溶液的酸性减弱D充电时，阴极的电极反应式为Pb2+2e-Pb【答案】C【解析】.试题分析：原电池的总反应为：Pb+PbO2+4HBF42Pb（BF4）2+2H2O，故放电时负极反应为：Pb-2e-=Pb2+；正极反应：PbO2+2e-+4H+=Pb2+2H2O，阴离子移向负极，阳离子移向正极；充电时，阴极反应：Pb2+2e-=Pb，阳极反应：Pb2+2H2O-2e-=PbO2+4H+，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。A、放电时，此装置为原电池，阴离子BF4-要向负极移动，故A正确；B、放电时，正极反应：PbO2+2e-+4H+=Pb2+2H2O，每当转移2mol电子时正极有1molPbO2溶解，质量减少239g，故转移1mol电子时正极减少的质量为119.5g，故B正确；C、充电时，阳极反应：Pb2+2H2O-2e-=PbO2+4H+，产生大量氢离子，故阳极附近溶液的酸性增强，故C错误；D、充电时的阴极反应即是将放电时的负极反应倒过来，故阴极反应为：Pb2+2e-=Pb，故D正确，故选C。考点：考查电化学原理的应用7【百强校2016届衡水下学期二调】如图a酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉，二氧化锰，氯化锌和氯化铵等组成的填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，下列说法不正确的是 （ ）有关数据如下表所示： 图a 图bA该电池的正极反应式为MnO2+e+H=MnOOHB利用干电池，高温电解H2OCO2混合气体制备H2和CO，如图b，则阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1：1C废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有氯化锌和氯化铵，两者可以通过重结晶方法分离D废电池糊状填充物加水处理后所得滤渣的主要成分是二氧化锰、碳粉和MnOOH，欲从中得到较纯的二氧化锰，可以采用加热的方法【答案】B考点：考查电化学、物质的分离与提纯8【百强校2016届沈阳二中下学期第二次模拟考】青铜器的制造是中华民族劳动人民智慧的结晶，成为一个时代的象征,但出土的青铜器大多受到环境腐蚀。如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。环境中的 Cl- 扩散到孔口,并与各电极产物作用生成多孔粉状锈 Cu2(OH)3Cl 。下列说法不正确的是 （ ）A. 腐蚀过程中,负极 a被氧化B. 环境中的Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为2Cu2+3OH+Cl=Cu2(OH)3ClC. 若生成 2.145gCu2(OH)3Cl,则理论上消耗标准状况氧气体积为 0.448LD. 正极的电极反应式为: 正极反应是 O2+ 4e+2H2O=4OH-【答案】C考点：本题主要是考查了原电池原理及电极反应式、电池反应式的书写及其计算9【百强校2016届静海一中期末】通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下，下列说法不正确的是 （ ）APt电极是该装置的正极B正极的电极反应式：O2+ 4e+ 2H2O4OHC负极的电极反应式：NO2e+O2NO2D固体电解质中O2向负极移动【答案】B考点：考查原电池原理的应用10【百强校2016届厦门外国语学校5月月考】一种微生物燃料电池如图所示，下列关于该电池说法正确的是 （ ）Aa电极发生还原反应，做原电池的正极Bb电极反应式为：2NO310e12H+N26H2OCH+由右室通过质子交换膜进入左室D标准状况下，电路中产生6moLCO2同时产生22.4L的N2【答案】B【解析】试题分析：在该燃料电池中通入燃料的电极为负极，故电极a为负极，则电极b为正极。A、a电极为负极，发生氧化反应，A错误；B、b电极为正极，发生还原反应，反应式为：2NO310e12H+N26H2O，B正确；C、溶液中H+由负极移向正极，即由左室通过质子交换膜进入右室，C错误；D、不能确定微生物中碳元素的化合价，则不能计算转移的电子数，所以不能通过二氧化碳计算氮气的体积，D错误；答案选B。考点：考查燃料电池的工作原理的相关知识二、非选择题（50分）11（14分）【河北衡水2016届第四次月考】甲醇又称“木醇”，是无色有酒精气味易挥发的有毒液体。甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料，可用于制造甲醛和农药，并常用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。（1）工业上可利用CO2和H2生产甲醇，方程式如下：CO2(g)3H2(g)CH3OH(l)H2O (g) HQ1kJmol1又查资料得知：CH3OH(l)1/2 O2(g)CO2(g)2H2(g) HQ2kJmol1H2O(g)=H2O(l) H= Q3kJmol1，则表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为 。某同学设计了一个甲醇燃料电池，并用该电池电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液，其装置如图：（2）为除去饱和食盐水中的铵根离子，可在碱性条件下通入氯气，反应生成氮气。该反应的离子方程式为_。（3）过量氯气用Na2S2O3除去，反应中S2O32-被氧化为SO42-。若过量的氯气为110-3mol，则理论上生成的SO42-为_mol。（4）写出甲中通入甲醇这一极的电极反应式_。（5）理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示（已换算成标准状况下的体积），写出在t1后，石墨电极上的电极反应式_，原混合溶液中NaCl的物质的量浓度为_mol/L。（设溶液体积不变）（6）当向上述甲装置中通入标况下的氧气336mL时，理论上在铁电极上可析出铜的质量为_g。（7）若使上述电解装置的电流强度达到5.0A，理论上每分钟应向负极通入气体的质量为_克。（已知1个电子所带电量为1.610-19C，计算结果保留两位有效数字）【答案】（1）CH3OH(l)+3/2 O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) H=(2Q13Q22Q3) kJmol1（2分）（2）3Cl2+2NH4+8OH-=N2+6Cl-+8H2O(2分) （3）510-4（2分）（4）CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O（2分）（5）4OH-4e-=O2+2H2O （1分） 0.1（1分）（6）1.28（2分）（7）0.016（2分）（6）标况下的氧气336mL的物质的量为0.336L22.4L/mol=0.015mol，转移电子数为0.015mol4=0.06mol，阴极析出铜的物质的量为0.06mol3=0.03mol，质量为0.03mol64gmol-1=1.92g；（7）电解装置的电流强度达到5.0A，每分钟转移电子的物质的量为(5.0A60s)1.610-19C6.021023mol-1=0.003mol，负极通入气体的质量为0.003mol/632gmol-1=0.016g。考点：考查盖斯定律的应用、氧化还原反应及电化学计算。12（14分）【黑龙江牡丹江一中2016届10月月考】铁、铝及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。（1）某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述_(填装置序号)装置原理进行防护；装置中总反应的离子方程式为_。（2）用CH4或其他有机物、O2为原料可设计成原电池，以CnH2nOn、O2为原料，H2SO4溶液为电解质设计成燃料电池，则负极的电极反应式为_。（3）图1是在金属锌板上贴上一张用某溶液浸湿的滤纸，图2是NaBH4/H2O2燃料电池。图2电池负极区的电极反应为_；若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，用导线将a、b直接相连，则滤纸出现_色,C位置的电极反应式为_若用KI淀粉溶液浸湿滤纸，用导线将a、b与A、B电极相连，铅笔芯C点处出现蓝色，则b接的是_(填A或B)电极。（4）广西治理龙江河镉(Cd2)污染时，先向河中投入沉淀剂将Cd2转化为难溶物，再投入氯化铝，试说明氯化铝的作用_(用必要的离子方程式和文字进行解释)。【答案】(14分)（1） (2分)2Cl2H2O2OHCl2H2(2分)（2） CnH2nOn 4ne- + nH2O = n CO2 + 4nH= (2分) （3） BH8e8OH=BO6H2O (2分) ,红(1分) , O22H2O4e=4OH(2分)，B (1分) （4）氯化铝溶于水，Al3发生水解：Al33H2OAl(OH)3（胶体）3H，Al(OH)3胶体，能吸附镉的难溶物而发生聚沉(或沉降、沉淀或沉积下来)，从而消除Cd2污染(2分)单质，而铅笔芯C点出出现蓝色，所以说明C点放电的是碘离子，b为正极，b连接B极。（4）氯化铝溶于水，Al3发生水解：Al33H2OAl(OH)3（胶体）3H，Al(OH)3胶体，能吸附镉的难溶物而发生聚沉(或沉降、沉淀或沉积下来)，从而消除Cd2污染考点：金属的电化学腐蚀和防护，原电池和电解池的工作原理，难溶电解质的转化13(12分) 电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。（1）图1中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择_（填字母序号）。a碳棒 b锌板 c铜板用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因：_。（2）图2中，钢闸门C做_极。用氯化钠溶液模拟海水进行实验，D为石墨块，则D上的电极反应式为_，检测该电极反应产物的方法是_。（3）镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图3为“镁次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。E为该燃料电池的极_（填“正”或“负”）。F电极上的电极反应式为_。镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气，使负极利用率降低，用化学用语解释其原因_。【答案】（1）b (1分) 锌等做原电池的负极，（失电子，Zn -2e- Zn2+）