高考化学一轮复习 第六章 化学反应与能量 第二讲 原电池 化学电源课后达标训练.doc

第二讲 原电池 化学电源 课后达标训练一、选择题1(2018洛阳期末)下列有关电池的说法不正确的是()a太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅b铜锌原电池工作时，电子沿外电路从锌电极流向铜电极c氢氧燃料电池工作时，氢气在负极被氧化d原电池中一定发生了氧化还原反应解析：选a。太阳能电池的主要材料是高纯度的晶体硅，a项错误；铜锌原电池工作时，电子沿外电路由负极(锌)流向正极(铜)，b项正确；氢氧燃料电池工作时，氢气在负极失去电子被氧化，c项正确；由原电池的工作原理可知原电池中一定发生了氧化还原反应，d项正确。2(2016高考上海卷)图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示()a铜棒的质量bc(zn2)cc(h) dc(so)解析：选c。该装置构成原电池，zn是负极，cu是正极。a.在正极cu上溶液中的h获得电子变为氢气，cu棒的质量不变，错误；b.由于zn是负极，不断发生反应zn2e=zn2，所以溶液中 c(zn2)逐渐增大，错误；c.由于反应不断消耗h，所以溶液中c(h)逐渐减小，正确；d.so不参加反应，其浓度不变，错误。3如图所示进行实验，下列说法不正确的是()a装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生b甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能c装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转d装置乙中负极的电极反应式：zn2e=zn2解析：选b。装置甲为锌片与稀硫酸反应装置，可观察到锌片上有气泡；装置乙为铜锌原电池，锌片、铜片和硫酸形成的原电池中，铜片为原电池正极，该极上氢离子得电子生成氢气，电极反应为2h2e=h2，故装置乙的铜片上也可观察到有气泡产生，锌片为原电池负极，锌失电子，负极上的电极反应式为zn2e=zn2，电子由负极经导线流向正极，整个电路形成回路，产生电流，化学能转变为电能，锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转。故a、c、d正确。甲装置不是原电池，没有产生电流，能量变化不是化学能转化为电能，而乙装置是原电池，原电池中的能量变化为化学能转化为电能，故b不正确。4.(2018广州模拟)某小组为研究原电池原理，设计如图装置，下列叙述正确的是()a若x为fe，y为cu，铁为正极b若x为fe，y为cu，电子由铜片流向铁片c若x为fe，y为c，碳棒上有红色固体析出d若x为cu，y为zn，锌片发生还原反应解析：选c。fe比cu活泼，fe作负极，电子从fe流向cu，故a、b错误；若x为fe，y为c，电解质为硫酸铜，则正极c上析出cu，故c正确；zn比cu活泼，zn作负极，发生氧化反应，故d错误。5.利用反应6no28nh3=7n212h2o构成电池的装置如图所示。此方法既能实现有效清除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能。下列说法正确的是()a电流从左侧电极经过负载后流向右侧电极b为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜ca极反应式为2nh36e=n26hd当有4.48 l no2被处理时，转移电子数为0.8na解析：选b。题中反应no2中n元素化合价由4价变为0价，nh3中n元素化合价由3价变为0价，所以通入no2的电极是正极，通入nh3的电极是负极。放电时，电流从正极沿导线流向负极，所以电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极，故a错误；原电池工作时，负极消耗oh，正极生成oh，阴离子向负极移动，为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜，故b正确；电解质溶液呈碱性，则负极电极反应式为2nh36e6oh=n26h2o，故c错误；气体摩尔体积受温度和压强影响，温度和压强未知导致气体摩尔体积未知，所以无法计算反应转移的电子数，故d错误。6.如图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的是()a电极上发生还原反应，作原电池的负极b电极上的电极反应式为cu22e=cuc该原电池的总反应为2fe3cu=cu22fe2d盐桥中装有含氯化钾的琼脂，其作用是传递电子解析：选c。该原电池的总反应为2fe3cu=cu22fe2。电极上发生还原反应，作原电池的正极，电极反应式为2fe32e=2fe2，电极为原电池负极，发生氧化反应，电极反应式为cu2e=cu2。盐桥中装有含氯化钾的琼脂，其作用是传递离子。7(2018孝义模拟)某充电宝锂离子电池的总反应为nlili1nmn2o4 limn2o4，某手机镍氢电池总反应为nio(oh)mhmni(oh)2(m为储氢金属或合金)，有关上述两种电池的说法不正确的是()a锂离子电池放电时li向正极迁移b锂离子电池充电时，阴极的电极反应式：limn2o4ne=li1nmn2o4nlic如图表示用锂离子电池给镍氢电池充电d镍氢电池放电时，正极的电极反应式：nio(oh)h2oe=ni(oh)2oh解析：选b。a项，锂离子电池放电时阳离子移向正极，所以li向正极移动，正确；b项，锂离子电池充电时，阴极的电极反应式：lie=li，错误；c项，根据所给电池反应可知题图所示为锂离子电池放电给镍氢电池充电，正确；d项，放电时，正极发生还原反应，电极反应式为nio(oh)eh2o=ni(oh)2oh，正确。8一种三室微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化，其工作原理如图所示，下列说法正确的是()a该电池能在高温下工作b该电池工作时，中间室中的cl移向右室c正极上发生的电极反应：2no6h2o10e=n212ohd若有机废水中有机物用c6h12o6表示，每消耗1 mol c6h12o6转移4 mol电子解析：选c。活性菌不能在高温下工作，故a错误；右室硝酸根生成氮气发生还原反应，右室为正极，cl移向左室，故b错误；右室为正极，正极上发生的电极反应：2no6h2o10e=n212oh，故c正确；若有机废水中有机物用c6h12o6表示，每消耗1 mol c6h12o6转移24 mol电子，故d错误。9(2018兰州模拟)关于如图微生物燃料电池结构示意图的说法：微生物促进了电子的转移；微生物所在电极区放电时发生还原反应；放电过程中，h从正极区移向负极区；正极反应式为mno24h2e=mn22h2o。正确的是()a bc d解析：选c。在微生物作用下cm(h2o)n转化为co2促进电子的转移，正确；微生物在右侧，右侧电极为电池的负极，所以微生物所在电极区放电时发生氧化反应，错误；放电过程中，h从负极区移向正极区，错误；电池左侧为电池的正极区，mno2在h条件下发生得电子反应，所以正极反应式为mno24h2e=mn22h2o，正确。二、非选择题10如图所示是原电池的装置图。请回答：(1)若c为稀h2so4溶液，电流表指针发生偏转，b电极材料为fe且作负极，则a电极上发生的电极反应为_；反应进行一段时间后溶液c的ph将_(填“升高”“降低”或“基本不变”)。(2)若需将反应：cu2fe3=cu22fe2设计成如图所示的原电池装置，则a极(负极)材料为_，b极(正极)材料为_，溶液c为_。(3)若c为cucl2溶液，a、b分别为zn和cu。zn是_极，cu极发生_反应，电极反应式为_。反应过程溶液中c(cu2)_(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)co与h2反应还可制备ch3oh，ch3oh可作为燃料使用，用ch3oh和o2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下：电池总反应为2ch3oh3o2=2co24h2o，则c电极是_(填“正极”或“负极”)，c电极的反应式为_。若线路中转移2 mol电子，则上述ch3oh燃料电池消耗的o2在标准状况下的体积为_l。解析：(1)铁作负极，则该原电池反应是铁与稀硫酸置换h2的反应，所以正极反应是h得电子生成h2，电极反应式为2h2e=h2；溶液中h放电，导致溶液中h浓度减小，ph升高。(2)cu2fe3=cu22fe2设计成如题图所示的原电池装置，根据方程式中物质发生的反应类型判断，cu发生氧化反应，作原电池的负极，所以a极材料是cu，b极材料是比cu不活泼的导电物质如石墨、ag等即可，溶液c中含有fe3，如fecl3溶液。(3)zn比较活泼，在原电池中作负极，cu作正极，正极发生还原反应，cu2在正极得到电子变成cu，电极反应式为cu22e=cu，cu2发生了反应，则c(cu2)变小。(4)根据图中的电子流向知c是负极，是甲醇发生氧化反应：ch3oh6eh2o=co26h，线路中转移2 mol电子时，消耗氧气0.5 mol，标准状况下体积为11.2 l。答案：(1)2h2e=h2升高(2)cu石墨(合理即可)fecl3溶液(合理即可)(3)负还原cu22e=cu变小(4)负极ch3oh6eh2o=co26h11.211以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构如图所示。(1)判断电极名称：电极()为_，理由是_；电极()为_，理由是_。(2)微生物燃料电池需要选择合适的温度，理由是_。(3)写出该微生物燃料电池的电极反应式：电极()反应式为_，电极()反应式为_。(4)“质子交换膜”允许溶液中h向电极_区填“()”或“()”迁移，理由是_。(5)若该电池生成2.24 l co2(标准状况)，转移电子的物质的量为_。(6)燃料电池中，助燃剂(氧化剂)不一定是氧气。例如，以铂为电极，氢气氯气在koh溶液中构成燃料电池，该燃料电池中负极反应式为_，总反应方程式为_。解析：(1)根据题图知，电极()区域：通入o2，排出水。o2h2o：氧元素由0价降至2价，氧元素的化合价降低，发生还原反应。在原电池中，正极发生还原反应，故电极()为正极；电极()区域：在微生物作用下，葡萄糖转化成co2。c6h12o6co2，葡萄糖中碳元素的平均化合价为0价，co2中碳元素的化合价为4价，碳元素的化合价升高，发生了氧化反应，在原电池中，负极发生氧化反应，电极()为负极。(2)微生物燃料电池工作效率由微生物的活性决定，在高温下微生物(主要由蛋白质组成)会发生变性，失去活性；温度太低也影响微生物的活性，导致电池工作效率低。(3)正极区，o2得电子变成o2，o2与h结合生成水；负极区，葡萄糖失去电子，生成co2和h。(4)负极发生氧化反应，失去电子，电子经外电路流向正极，所以负极区带正电荷，正极区带负电荷，h向正极区迁移，即向电极()区迁移。(5)该电池总反应式为c6h12o66o26co26h2o，生成1 mol co2，转移4 mol电子，当生成n(co2)0.1 mol时，则n(e)0.4 mol。(6)氢气在负极发生氧化反应，koh参与反应，电池的总反应方程式为h2cl22koh=2kcl2h2o。答案