2020学年高中化学 课时跟踪检测（五）原电池的工作原理、化学电源 鲁科版选修4

上课时间跟踪检查(5)一次电池的工作原理、化学电源1 .以下反应原理上不能用于一次电池的设计()a.HCl (AQ ) NaOH (AQ )=NaCl (AQ ) H2O (l )h0b.2 ch3oh (l )3o2(g )=2co2(g )4h2o (l )h 0c.Zn (s ) cuso4(AQ )=znso4(AQ ) Cu (s )h 0D.2H2(g) O2(g)=2H2O(l) H0分析：选择a只有氧化还原反应可以设计为一次电池。2 .如图所示的装置构成一次电池之所以能够流过电流()分析：在B A中，两个电极相同，在c中不构成闭合回路，在d中，酒精为非电解质，都不满足电池的构成条件，只有b满足条件。3 .一个一次电池的总反应为Zn Cu2=Zn2Cu，该电池材料和电解质溶液是可能的()的双曲馀弦值正极负极电解质溶液a.aZnCuCuCl2乙组联赛CuZnH2SO4c.cCuZnCuSO4d.dAgCuCuSO4解析：选择c一次电池的总反应为zn cu2=zn2cu，其负极反应： Zn-2e-=Zn2(氧化反应)、正极反应： cu22e-=cu (还原反应)，因此负极材料仅为Zn . 正极是Cu2电子还原成铜，电解质是可溶性铜盐，正极材料是活性比Zn弱的Cu、Fe (或c、Pt )等。4 .在如图所示的各装置中，在铜电极上不产生气泡是因为()分析： ab项和c项装置如无外接电源，构成一次电池，铜电极均为正极，发生的电极反应均为2h2e-=H2，均释放h2。 b项的装置是电解槽，以铜电极为阳极，电极反应为Cu-2e-=Cu2，铜电极没有气体生成。 d项装置为电解池，铜电极为阴极，电极反应为2h2e-=H2，有h2释放。5 .目前常见的燃料电池主要有4种，以下是这4种燃料电池工作原理的示意图，其中正极反应产物为水()分析：使空气通过CAA，电极反应式为O2 4e-=2O2-。 在b中O2的1极为正极，电极反应式为2H2O O2 4e-=4OH-。 向c通气的极为正极，电极反应式为4ho2 4e-=2h2o。 在d中为CO2和O2极性，电极反应式为2CO2 O2 4e-=2CO .6 .某电池放电、充电时的反应如何Fe Ni2O3 3H2OFe(OH)2 2Ni(OH)2下面的估计是正确的()放电时，Fe为正极，Ni2O3为负极充电时，阴极上的电极反应式为Fe(OH)22e-=Fe 2OH- 充电时，Ni(OH)2为阳极该二次电池电极必须浸渍在某碱性电解质溶液中A.B.C. D.分析：选择d根据元素的价数而变化，放电时Fe为负极，Ni2O3为正极，错误的充电时，阴极发生还原反应，如此的充电时，Ni(OH)2中的Ni元素的价数变高，因此Ni(OH)2为阳极，对Fe、Ni2O3、Fe(OH)2、Ni(OH)2不存在7.M、n、p、e 4种金属用M N2=N M2 M，p用导线连接，放入硫酸氢钠溶液中，m表面有许多气泡N、e用导线连接，放入e的硫酸溶液中，电极反应为e22e-=e，N-2e-=N2。 4种金属的还原性从强到弱()a.pmneb.openmpC.PNME D.EPMN解析：从可以看出，选择a是活性MN，从可以看出，由活性PM 可以看出，由n、e构成的一次电池n是负极，活性NE。8 .银锌电池作为各种电子设备的电源被广泛应用，其充电和放电过程可表示为2Ag Zn(OH)2Ag2O Zn H2O，该电池放电时，与负极反应的物质为()A.Ag B.Zn(OH)2C.Ag2O D.Zn分析： d电池放电时负极发生氧化反应，元素价数变高，即负极材料我是Zn。9 .从a、b、c、d四种金属中，根据下表的装置图进行了实验。装置现象二价金属a持续溶解c极品质增加a产生气泡根据实验现象回答以下问题(1)装置甲中负极的电极反应式为： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(2)装置b中正极的电极反应式为： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)装置丙中溶液的c (h ) _ _ _ _ _ _ (填充“变大”“变小”或“不变”。(4)按照4种金属活性从强到弱的顺序，分别是： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。分析：甲、乙、丙均为一次电池装置。 根据原电池的原理，a持续溶解时，a为负极，b为正极，活性AB； 乙中c极变重，即Cu析出时，b为负极、活性BC的丙中a产生气体时，H2产生时，a为正极、活性DA，c(H )随着h的消耗而减少。答案： (1) a-2 e-=a2(2) Cu22e-=Cu (3)变小(4)DABC10 .某实验室备有铁片、铜片、锌片、碳棒、FeCl3溶液、ZnCl2溶液、CuCl2溶液、NaCl溶液及部分导线。让我们回答下一个问题(1)如果选择铜片、碳棒、FeCl3溶液和导线，请选择下列两种溶液： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 000000如果可以的话，请画一下那个装置图。这个电池的正极材料是.负极材料是.负面的反应是.电池的反应是： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。如果不能，请说明原因。 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)如果选择铜片、铁片、NaCl溶液和导线加上电流计，那么分析：分析构成条件时，形成需要特别注意以活性度不同的金属为电极(也可以是金属和导电性非金属)这三个要素的电解质溶液的闭合回路。 (1)、(2)所涉及的装置均符合条件，可构成一次电池。答案： (1)是的碳棒铜片2fe32e-=2Fe2 Cu-2e-=Cu2 2fe3Cu=2Fe2Cu2(2)能1 .在装有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，正确叙述如下()a .正极附近SO浓度逐渐增大b .电子通过导线从铜片流到锌片c.o 2逃逸到正极d .铜片上有H2逃跑了分析：选择D A项正极的电极反应为2h2e-=h2。 SO向负极移动，正极附近的SO浓度减少的b项电子应该从锌片(负极)经过引线流入铜片(正极)的c项正极中逃逸了H2。2 .将纯锌片和纯铜片如图所示插入同浓度稀硫酸中一段时间，现正确叙述如下()a .两烧杯中铜片表面无气泡发生b .甲中铜片为正极，乙中铜片为负极c .两烧杯中溶液的pH值增大d .气泡产生的速度比乙方慢解析：由于c甲、b发生的反应均为Zn H2SO4=ZnSO4 H2，因此pH增大的甲形成一次电池，铜片为正极，表面产生气泡的乙中Zn与稀硫酸反应，Zn表面产生气泡，气泡产生的速度比甲慢。3 .一位同学组装了如图所示的电化学装置。 电极为Al，其他电极均为Cu时()a .电流方向：电极iv电极b .电极I发生还原反应c .电极ii逐渐溶解d .电极iii电极反应： cu22e-=cu分析：选a首先根据图判断左侧的两个池通过盐桥构成一次电池，产生电流，电解右侧的硫酸铜溶液(相当于炼铜)。 由于电极是负极，电极是正极，所以电流的方向：电极iv电极，a是正确的。 电极I上的铝失去电子时发生氧化反应，b偏离。 电极ii上析出铜，c错了。 电极iii电极反应： Cu-2e-=Cu2，d错误。4 .纽扣电池可用作计算器、电子表等的电源。 某些纽扣电池的电极分别为Zn和Ag2O，KOH溶液为电解质溶液，电池的总反应为Zn Ag2O=2Ag ZnO。 关于这个电池的记述错误的是()a .使用时电子从Zn极经由外部电路流入Ag2O极，Zn为负极b .使用时电子从Ag2O极经由外部电路流入Zn极，Ag2O为负极c .正极电极反应为Ag2O 2e- H2O=2Ag 2OH-D.Zn极发生氧化反应，Ag2O极发生还原反应解析：选择b的话由电池方程式可知，负极为Zn，正极为Ag2O，使用时电子从负极流向正极，a项正确，b项错误，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，c项正确，d项也正确。5 .一种可充电的锂离子电池LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，Li导电性固体为电解质。 放电时的电池反应为Li LiMn2O4=Li2Mn2O4。 以下说法是正确的()a .放电时LiMn2O4发生氧化反应b .放电时，正极反应LiLiMn2o4 e-=Li2Mn2o4c .充电时，LiMn2O4发生氧化反应d .充电时，阳极反应为lie-=li分析：选择b可通过电池反应写出电极反应式负极： Li-e-=Li正极： limn2o4 lie-=li2mn2o4充电时电极反应式阴极： Li e-=Li阳极： Li2Mn2O4-e-=LiMn2O4 Lib是正确的，可知d是错误的。放电时LiMn2O4发生还原反应生成Li2Mn2O4，充电时Li2Mn2O4发生氧化反应生成LiMn2O4，a、c都不正确。6 .某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传输h，其基本结构如图所示，电池的总反应可表示为2H2 O2=2H2O。 下一个说法正确的是()a .电子通过外部电路从b极流向a极b .在b极的电极反应为O2 2H2O 4e-=4OH-c .每移动0.1 mol电子，消耗1.12 LD.H从a极通过固体电解质传递到b极根据电池总反应和一次电池的原理，可知填充H2的极即a极为负极，填充O2的极即b极为正极，电子从负极经由外部电路流向正极的电池内部的阳离子即h向正极移动，正极的电极反应为o2 4h4e-=2h2o，因此为a项、a项c项未指出标准情况、错误。7 .我国首个海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧和铝发生反应产生电流。 电池总反应为4Al 3O2 6H2O=4Al(OH)3，以下说法不正确()a .正极反应为O2 2H2O 4e-=4OH-b .电池工作时，电流从铝电极沿导线流向铂电极c .通过将网状铂作为正极，能够增大与氧的接触面积d .该电池通常只需更换铝板即可继续使用分析：将该单电池负极反应设为Al-3e-=Al3，将正极反应设为O2 2H2O 4e-=的条件4OH-，工作时电子从负极流向正极，电流从正极流向负极。8 .宇宙飞船使用氢氧燃料电池，电池反应为2H2 O2=2H2O，电解液为KOH溶液，为了使生成的水蒸发，反应在比较高的温度下进行。 以下说法是正确的()a .这个电池能发出蓝色的火焰B.H2在正极发生电极反应c .工作时电解液的pH值减少d .负极反应为2H2 4OH-4e-=4H2O，正极反应为O2 2H2O 4e-=4OH-分析：在该燃料电池中，H2和O2在两电极发生反应，不发生燃烧反应，因此不能发出蓝色火焰，a项错误。 H2对负极发生氧化反应，b项错误。 电解质KOH与电极反应有关，但从电池的总反应来看，溶液中的oh总量不变，反应过程中生成的水不断蒸发，因此工作时电解液的pH不变，c项错误。9 .下图是化学过程的示意图。 甲池的总反应式2ch3oh 3o2 4naoh=2ch2co3 6h2o请回答下面的问题(1)图中的甲、乙两池的名称：甲池为_装置，乙池为_装置(流过CH3OH的电极的名称为_ _ _ _ _ _，b (石墨)电极的名称为_ _ _ _ _ _ _ )(3)写电极反应式向o 2通电的电极的电极反应方式是： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _A (石墨)电极的电极反应式为： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(4)在乙池中反应的化学方程式是： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(5)反应结束后，在乙池向a (石墨)电极收集合计0.050 mol的气体，甲池理论上会消耗O2_mL (标准状况下)。解析：甲池是以CH3OH为燃料的