广东专用2014届高考化学一轮复习 6.2原电池　化学电源单元课时测练含解析

1、第六章 第2节 原电池化学电源(课时活页卷)一、单项选择题1将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是()A两烧杯中铜片表面均无气泡产生B甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C两烧杯中溶液的pH均增大D产生气泡的速率甲比乙慢【答案】C【解析】乙烧杯中锌与铜没有接触，不能构成原电池，但锌可以与稀硫酸直接反应，放出H2。甲烧杯中铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中形成了原电池，由于金属活动性ZnCu，所以锌为负极，铜片上有H2放出，加快了锌的溶解，故只有C项正确。2(2013南海区质检)如图为一原电池的结构示意图，下列说法中，不正确的是()A原电池工作时的总反应为ZnCu2=

2、Zn2CuB原电池工作时，Zn电极流出电子，发生氧化反应C如将Cu电极改为Fe电极，CuSO4溶液改为FeSO4溶液，则Zn电极仍然作负极D盐桥中装有琼脂饱和氯化钾溶液，则盐桥中的K移向ZnSO4溶液【答案】D【解析】盐桥中的K移向CuSO4溶液。3已知反应AsO432I2HAsO33I2H2O是可逆反应。设计如下装置(C1、C2均为石墨电极)，分别进行下述操作：.向B烧杯中逐滴加入浓盐酸.向B烧杯中逐滴加入40%NaOH溶液结果发现电流计指针均发生偏转，据此下列判断正确的是()A操作过程中，C1为正极B操作过程中，盐桥中的K移向B烧杯溶液C操作过程中，C2棒上发生的反应为AsO432H2e=

3、AsO33H2OD操作过程中，C1棒上发生的反应为2I2e=I2【答案】C【解析】A项，操作加入盐酸，反应AsO432I2HAsO33I2H2O正向进行，C1极上碘离子生成碘单质，被氧化，是负极，错误；C项，C2是正极得电子，正确；操作向B烧杯中逐滴加入40%NaOH溶液，反应逆向进行，B烧杯中AsO33与H2O转化为AsO43与H，A烧杯中I2转化为I，D项错误，盐桥中K向A烧杯中移动，中和A中负电荷，B选项错误。4查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理，在酸性环境中，理论上乙醇可以被完全氧化为CO2，但实际上乙醇被氧化为X，其中一个电极的反应式为：CH3CH2OH2e=

4、X2H。下列说法中正确的是()A电池内部H由正极向负极移动B另一极的电极反应式为：O24e2H2O=4OHC乙醇在正极发生反应，电子经过外电路流向负极D电池总反应为：2CH3CH2OHO2=2CH3CHO2H2O【答案】D【解析】A项，在电池内部H应移向正极；B项，正极反应式为：O24H4e=2H2O；C项，乙醇被氧化，应在负极反应。5(2013潮阳一中光明学校质检)镁H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质，下列结论错误的是()A正极发生的电极反应为：H2O22H2e=2H2OB电池总反应为：MgH2O2=Mg(OH)2C工作时，正极周围海水的pH增大D电池工作时，溶液中的H向正极移动【答案】B

5、【解析】该电池为酸性燃料电池，不可能产生Mg(OH)2。6下列有关以KOH溶液为电解液的氢氧燃料电池的叙述不正确的是()A正极反应式为：O22H2O4e=4OHB工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量浓度不变C该燃料电池的总反应式为：2H2O2=2H2OD用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24 L Cl2(标准状况)时，有0.2 mol电子转移【答案】B【解析】氢氧燃料电池的总反应为：2H2O2=2H2O，KOH溶液被稀释，B项不正确。二、双项选择题7燃料电池是利用燃料(如H2、CO、CH4等)跟氧气反应从而将化学能转化成电能的装置。下列关于甲烷燃料电池(NaOH溶液作电解质)的说法中正确

6、的是()A负极反应为：O2 2H2O 4e=4OHB负极反应为：CH4 10OH 8e=CO32 7H2OC放电时溶液中的阴离子向负极移动D随着放电的进行，溶液的pH不发生改变【答案】BC【解析】原电池中负极失去电子，正极得到电子，所以甲烷在负极通入，氧气在正极通入。因此选项A不正确，B正确；原电池中阴离子向负极移动，选项C正确；根据电极反应式可知，反应中是消耗OH的，所以pH降低，选项D不正确，答案选BC。8铜锌原电池(如下图)工作时，下列叙述正确的是()A正极反应为Zn2e=Zn2B电池反应为ZnCu2=Zn2CuC在外电路中，电子从负极流向正极D盐桥中的K移向ZnSO4溶液【答案】BC【

7、解析】由图示可知该装置为原电池，负极(Zn)反应为Zn2e=Zn2；正极(Cu)反应为Cu22e=Cu，故电池总反应为ZnCu2=CuZn2，故A项错，B项正确；在外电路中，电子由负极流向正极，故C项正确；在盐桥中阳离子移向正极，故D项错。三、非选择题9(1)A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。B中Sn极的电极反应式为_，Sn极附近溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。C中总反应离子方程式为_。比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是_。(2)如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题： 电池的负极是_(填“a”或“b”)电极，该极的电极反应是：_。电池工作一

8、段时间后电解质溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。【答案】(1)2H2e=H2增大Zn2H=Zn2H2BAC(2)aCH410OH8e=CO327H2O减小【解析】(1)B、C中均形成了原电池，在B中Fe作负极，腐蚀速率加快，在C中Zn作负极，而Fe被保护了起来，故被腐蚀的速率最慢。(2)CH4在反应时失去电子，故a电极是电池的负极。电极反应式可用总反应式CH42OH2O2=CO323H2O和正极反应式：O22H2O4e=4OH，相减而得。由于电池工作过程中会消耗OH，故一段时间后，电解质溶液的pH会减小。10金属铜不溶于稀硫酸，可溶于铁盐溶液生成铜盐与亚铁盐。现将一定量的铜片加入到

9、100 mL稀硫酸和硫酸铁的混合液中，铜片完全溶解(不考虑盐的水解及溶液体积的变化)(1)写出铜溶解于上述混合液的离子方程式_。(2)若铜完全溶解时，溶液中的Fe3、Cu2、H三种离子的物质的量浓度相等，且测得溶液的pH1，则溶解铜的质量是_g，溶液中的c(SO42)_mol/L。(3)若欲在如图所示的装置中发生(1)中的反应，请判断图中的正、负极，并选出适当的物质作电极，写出电极反应式，填在相应的表格中。正、负极判断电极材料电极反应式X极Y极【答案】(1)Cu2Fe3=Cu22Fe2(2)0.640.5(3)正、负极判断电极材料电极反应式X极负极铜Cu2e=Cu2Y极正极碳2Fe32e=2F

10、e2【解析】(1)Cu与Fe2(SO4)3反应生成CuSO4和FeSO4，可知离子方程式为Cu2Fe3=Cu22Fe2；(2)溶液中的Fe3、Cu2、H三种离子的物质的量浓度相等，且测得溶液的pH1，故c(H)c(Cu2)0.1 mol/L，故n(Cu2)0.1 mol/L0.1 L0.01 mol，溶解铜的质量为0.01 mol64 g/mol0.64 g；反应后溶液中的阳离子为：Fe3、Fe2、Cu2、H，而Cu2Fe3=Cu22Fe2，可见Fe2的物质的量浓度为Cu2的两倍，依据溶液中的电荷守恒规律，故0.1 mol/L30.2 mol/L20.1 mol/L20.1 mol/L1c(S

11、O42)2，解得c(SO42)0.5 mol/L。11某研究性学习小组探究NO3在不同环境中的氧化性。(1)实验一：试管a、b中均加入等浓度等体积的NaNO3溶液和等质量的铜片，加热，无明显现象；向试管a中加入V mL NaOH溶液，加热，无明显现象；向试管b中加入V mL稀硫酸，加热，可观察到的现象是_。实验一的目的是_。(2)实验二：利用如图装置探究不同浓度HNO3溶液的氧化性。已知电流计指针偏转方向是电子移动方向。将铜、铁两极同时插入浓硝酸中，观察到电流计指针指向铜，但迅速反转，指针偏向铁一端，此时铁作_极(填“正”或“负”)；指针反转的原因是_。 将浓硝酸改为稀硝酸后，观察到电流计指针

12、指向铜，此时正极反应式是_。【答案】(1)铜溶解，生成无色气体，溶液由无色变为蓝色探究NO3在酸、碱性溶液中的氧化性(2)正铁在浓硝酸中迅速氧化，在其表面形成致密的氧化膜，阻碍了内层铁进一步与浓硝酸反应(铁在浓硝酸中钝化)NO34H3e=NO2H2O(合理答案即可)【解析】(1)考查铜在酸性条件下被硝酸根离子氧化的实验现象，要从固、液、气三个方面观察反应现象；(2)本题运用所学知识解决实验中观察到的实验现象，一般情况下铁应该是负极，但在浓硝酸中铁会被钝化，迅速被保护，然后铜作负极，所以电流计指针会迅速反转。若改为稀硝酸，负极铁溶解，正极生成NO。12近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下：甲醇燃料电池工作原理示意图请回答下列问题：(1)Pt(a)电极是电池的_极，电极反应为_；Pt(b)电极发生_反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应为_。(2)电池的总反应方程式为_。(3)如果该电池工作时电路中通过2 mol电子，则消耗的CH3OH有_mol。【答案】(1)负CH3OHH2O6e=CO26H还原O24H4e=2H2O(2)2CH3OH3O2=2CO24H2O(3)【解析】从示意图中可以看出电极Pt(a)原料是CH3OH和水，反应后产物为CO2和H，CH3OH中碳元素化合价为2价。升高到CO2中的4价