专题6-2 原电池 化学电源测-2018年高考化学一轮复习讲

2222第二讲原班池化学班源（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）【湖北省2017届高三4月调研】一定条件下，实验室利用如图所示装置，通过测量电压求算K（AgCl）。sp工作一段时间后，两电极质量均增大。下列说法正确的是（）KCI潜議趣州6潘泊右池中的银电极作负极总反应为Ag++Cl-=AgCl正极反应为Ag-e=Ag+D•盐桥中的NO3-向右池方向移动【答案】B【解析】A.该装蚤是原电池，左池银失电子，生成银离子，发生氧化反应，所以■左池中的银电极作负极，A错误,罠左边的银失电子生成银离子，与电解质濬液中的氯离子结合生成氯化银，右边电解质濬液中的银禽子得电子生成单质银，所以总反应为A^+d-AgCl,E正确；G正极反应为A^+e-Ag,C错误；D、原电池中的阳离子向正极移动，所以■盐桥中的K+向右池方向移动，D,答案选E。【河南省八市2018届高三上学期第一次测评】近年来有多个品牌的手机电池曾发生爆炸事故，公众对电池安全性的重视程度越来越高，燃料电池作为安全性能较好的一类化学电源得到了更快的发展。一种以联氨（N2H4）为燃料的环保电池工乍原理如图所示，工乍时产生稳定无污染的物质。下列说法不正确的是M极生成氮气且电极附近pH降低负极上每消耗lmolNH，会有4molH+通过质子交换膜24正极的电极反应式为：0+4H++4e-=2H022d口流出的液体是蒸馏水【答案】D【解析】根据氢离子的移动方向，电极N为正极，电极M为员极，燃料电池的员极为联氨发生氧化反应，电极反应式为：hhHi-4«r=]ShT++H+,正极是氧气发生还原反应，电极反应式为：Qi+4H++4«r=2H2Oo拟电极M为员极，N2Hi-4^=N2T-HH+,电极附近pH降低，故A正确；B.员极为联氨发生氧化反应，电极反应式为:N2Hi-4«r=N2T-KH+,则每消耗lmolN2Hi,轻移4mol电子，会有斗皿如咂过质子交换膜，故E正确;C.正极是氧气发生还原反应，电极反应式为：0244^44^=21^0,故C正确；D.根据题意该燃料电池的电解质为酸性溶液，因此从d口流出的液体是酸性溶液，故D错误；故选Do3.【广西南宁二中、柳州高中2018届高三9月联考】金属锂燃料电池是一种新型电池，比锂离子电池具有更高的能量密度。它无电时也无需充电，用作燃料电池时，可更换正极的水性电解液和卡盒以及负极的金属锂就可以连续使用，分离出的氢氧化锂可采用电解其熔融物法回收锂而循环使用。其工作示意图见图，下列说法不正确的是（）rytT丽几电p咏I水性电解楝稷商本电嘶放电时，负极的电极反应式为Li-e-=Li+熔融的氢氧化锂用惰性电极电解再生时，金属锂在阴极得到有机电解液可以是乙醇等无水有机物放电时，正极的电极反应式为：2H0+0+4e-=40H-【答案】C【解析】A.放电时，负极的电极反应式为Li-e-=Li+,故A正确；B.熔融的氢氧化锂用惰性电极电解再生时,Li++e-二Li,金属锂在阴极得到，故B正确；C.锂与乙醇发生反应，故C不正确；D.放电时，正极的电极反应式为：2H0+0+4e-=40H-+，故D正确。故选C。22【云南省师范大学附属中学2018届高三上学期第一次月考】铁镍可充电电池以K0H溶液为电解液，放电时的总反应为Fe+NiO+3H0=Fe(0H)+2Ni(0H)，下列有关该电池的说法正确的是()3222放电时，K+向Fe电极迁移放电时，正极反应式为Fe-2e-+20H-=Fe(0H)2充电时，阴极附近溶液的pH增大充电时，阴极反应式为2Ni(OH)-2e-+2OH-=NiO+3HO2232【答案】C【解析项,根据总反应F^Ni203+3H20=Fe(OH)2+2Ni(OH)2,可以■判断出铁银蓄电池放电时Fe作员极,K+应移向正极，故A错误，E项，放电时，员极氏失电子发生氧化反应生成F专+,碱性电解质中最终生成F<OH)2,员极反应为：Fe^2OH--2e-Fe(OH)2,故E错误；C项，充电可以看作是放电的逆过程，即阴极为原来的员极，所以■充电时阴极反应为FefO^i+^F^OH-,阴极附近溶液的閃増丈，故C正确、D错误。【辽宁省六校协作体2018届高三期初联考】钠硫电池以熔融金属Na、熔融S和多硫化钠[NaSx(3〈x〈5)]2x分别作为两个电极的反应物，多孔固体Al203陶瓷(可传导Na+)为电解质。下列关于该电池的叙述错误的是)放电时，电极B为正极充电时内电路中Na+的移动方向为从B到A该电池的工作适宜温度应该在A10的熔点和沸点之间23充电时阳极反应为S—2e-===xS答案】C【解析】A.放电时A为原电池的负极，B为原电池的正极，故A正确；B.充电时电解池，B是阳极、A是阴极，Na+由B向A移动，故B正确；C.硫和钠的熔、沸点较低，而AlO是高熔点，温度不易超过AlO的2323熔点，否则S或Na会汽化，故C错误；D.充电时，B是阳极，电极反应式为S2--2e—xS，故D正确；故x答案为C。【贵州省贵阳市清华中学2018届高三上学期8月月考】—种微生物燃枓电池如图所示，下列关于该电池说法正确的是（）a电极为正极H+由右室通过质子交换膜进入左室a电极反应式为：CH0H-28e-+llH0=6C0f+28H+6522当b电极上产生lmol%时，溶液中将有lOmole-通过【答案】C【解析】在该燃料电池中通入燃料的电极为员极，故电极爼为员极，则电极b为正极。A.3电极为员极，选项A错误；滚酒中H+由员极移向正极，即由左室通过质子交换膜进入右室，选项E错误；C、卫电极为员耽炭生还原反应，反应式为：T+28H+,选项C正确；D、电解馬滚液导电中为离子的定向移动，没有电子通过，选项D错误。答案选【湖南省2017年高考冲刺预测卷】浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法错误的是）澈堀晦水LiCI溶液稀盐釀t-）澈堀晦水LiCI溶液稀盐釀t-毁余誨水A.电池工作时，Li+通过离子电子导体移向b区电流由X极通过外电路移向Y极C•正极发生的反应为：2用區-=屯fY极每生成1molCl,a区得到2molLiCl【答案】A【解析】加入稀盐酸，在X极〔正极）上生成氢气，发生还原反应，电极方程式为2H+-血=H4,为正极反应，Y极生成6,为负极反应，发生2C?-2eYhT,原电池中电流从正极流向员极，阳离子向正极移动，则A.电池工作时，U+向正极爼上移动，A错误；B.电流由正极翼极通过外电路移向员极Y极，E正确；C.在翼极（正极）上生成氢气，发生还原反应，电极方程式为2H++2eTtT,C正确；D.Y极每生成lmdCh,则转移2mol电子，有2molLi+向正极移动，贝扁区得到2molUCl,D正确，答案选山【安徽省淮北市第一中学2017届高三最后一卷】伏打电堆是由几组锌和银的圆板堆积而成，所有的圆板之间夹放着几张盐水泡过的布。下图为最初的伏打电堆模型，由八组锌和银串联组成的圆板堆积而成。下列说法正确的是（）A•该原电池正极的电极方程式为：O2+4e-+4H+==2H2O电池长时间工作后，中间的布上会有白色固体颗粒生成，该固体颗粒为Ag2O当电路中转移0.2mol电子时，消耗锌板的总质量为52g该伏打电堆工作时，在银板附近会有Cl2放出【答案】C【解析】A.该原电池正极的电极反应式为：02+4e-+2H20=40H-，故A错误；B.锌比银活泼，所以银不会被氧化，故B错误；C.当电路中转移0.2mol电子时，8组银锌电池，消耗锌0.2X8mol=1.6mol，锌板的总质量为0,8X65g=52g，故C正确；D.该伏打电堆工作时，银板作正极，正极发生还原反应，不会有Cl2放出，故D错误。故选Co【河北省衡水中学2017年高考押题卷】以二甲醚（CH3OCH3）酸性燃料电池为电源，电解饱和食盐水制备氯气和烧碱，设计装置如图所示。已知：a电扱的反应式为O2+4H++4e-=2H2O，下列说法不正确的是2222b电极的反应式为CH0CH+3H0-12e-==2C0f+12H+322B•试剂A为饱和食盐水，试刑B为NaOH稀溶液阳极生成1mol气体时，有lmol离子通过离子交换膜阴极生成1mol气体时，理论上导线中流过2mole-【答案】C【解析】A项：由卫电极的反应式可知，卫电极为燃料电池的正极上电极为员极;M电极为电解池的阳极話电极为阴极。则燃料电池的员极反应式CHiOCHi+JHiO-iae-=2CQ2T+12H+,A项正确；E项：氯碱工业中阳极的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2T,故试剂A为饱和食盐水，阴极的电极反应式为2H++2e-=氐匕故试剂£为稀NaOH濬液,E项正确；C项：阳极生成lmol6时，有2mdNa+通过厲子交换膜，C项错误；D项：阴极生成lmottt时，转移2mol电子，D项正确。【山东省淄博市2017届高三打靶卷】电池式氧传感器原理构造如图，可测定02的含量。工作时铅极表面会逐渐附着Pb(OH)。下列说法不正确的是()11三三盲三埜ft協濟横超11三三盲三埜ft協濟横超n氯己牺-Pt电极上发生还原反应随着使用，电解液的pH逐渐减小ammolO反应，理论上可使Pb电极增重68amgPb电极上的反应式为Pb+2OH--2e-=Pb(OH)答案】B【解析】铅做员极失电子产生铅离子与氢氧根禽子反应生成氢氧化铅，则钳电极做正极，炭生还原反应，选项A正确；E、员极反应式：2Pb+4OH--4«-=2Pb（OH）2,正极反应式：Ch^+aHaCMOH-,总反应式为：2Pb+ft+aHiOaPbfOHJj，反应过程濬酒PH不变，选项B不正确;G根据反应2Pb+Q2+2H2O2Pb（0H）2,dtimiiolCh反应，理论上可使Pb电极増重4amind＞：17g/mol=68amg,选项C正确；D、Pb电极为员极，反应式为Pb+2OH--2e~=Pb（OH）2;选项D正确。答案选E。二、非选择题（50分）（10分）【2017届黑龙江双鸭山一中高三上学期期中】有人设想用SO2制取少量硫酸，其装置如图所示:HiSS质子腮很允许H■通述CuSO^液ABH+移向极（填“a”或“b”），c极的电极名称是.a极发生的电极反应式为。c极发生的电极反应式为。标准状况下，A装置吸收3.36LS02时，B装置中溶液最多减go（装置中气体的溶解性忽）不计）【答案】①b（2分），阳极（2分）②SO—2e-+2H0=4H++SO2-（2分）24③40凤-46-=02+2屯0（2分）④12（2分）【解析】①A装置的b电极通入氧气，所以A是原电池，b是正极，a是负极。原电池中阳离子向正极移动,即氢离子移向b电极；c电极与正极相连，作阳极；a电极是负极，SO失去电子，发生氧化反应，电极反应式为SO—2e-+2HO=4H++SO2-；224标准状况下3.36LSO2是0.15mol,转移0.3mol电子。B装置是惰性电极电解硫酸铜溶液，析出铜、放出氧气，根据电子转移守恒可知氧气是0.3molF4=0.075mol，质量是2.4g，铜是0.3molF2=0.15mol,质量是9.6g，所以B装置中溶液最多减重2.4g+9.6g=12go（12分）【2017届山西省临汾一中等五校高三第三次联考】氨和联氨（NH）既是一种工业原料，又是一24种重要的工业产品。（1）等物质的量的氨和联氨分别与足量二氧化氮反应，产物为氮气和水。则转移的电子数之比为（2）联氨在一定条件下可按下式分解:3NH（g）=N（g）+4NH（g）,已知断裂N-H、N-N及N三N各1mol需吸2423收的能量依次为390.8kJ、193kJ、946kJ。若生成1mol叫，则反应（填“放出”或“吸收”）—kJ的能量。⑶NH3-O2燃料电池的结构如图所示。Nz.HJD—LZNz.HJD—LZNH3―匸Ni番性电辭蜃孔OH-进过議①a极为电池的（填“正”或“负”）极。②当生成1molN2时，电路中流过电子的物质的量为。（4）联氨可以高效地脱除烟道气中的N0从而生成％，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为回答下列问题：（1）d电极为该装置的极，工作时，该池内d电极上无气体产生，写出该池内电解反应的离子TOC\o"1-5"\h\z方程式：。（2）该铅蓄电池放电时X极附近pH（填“增大”、“减小”或“不变”），正极的电极反应式为。（3）铅蓄电池充电时，Y电极与电源的（填“正极”或“负极”）相连。（4）另取一常规铅蓄电池（浓硫酸作电解质溶液）与该铅蓄电池同时放电，当电路中均通过1mol电子时，分别取下Y电极称重，两电极质量相差g。【答案】（12分，每空2分）通电（1）阳，SO2-+HOSO2-+Hf；242（2）增大，PbO＋4H＋＋2e－=Pb2＋＋2HO；22（3）负极；（4）151.5。【解析】（l）a极质量增加，发生电极反应式为Ag+e-=Ag,a极为阴极，即Y为负极，X为正极，d为阳极，d电极上无气体放出，SO2-中S具有还原性，其d极反应式为SO2--2e-+HO=SO2-+2H+,c极为阴极，反324通电应式为2H++2e-=Hf,因此总电极反应式为：SO2-+HOSO2-+Hf；（2）X为正极，反应式为PbO+2324224H++2e-=Pb2++2屯0,消耗H+,pH增大；（3）充电时，电池的正极接电源的正极，电池的负极接电源的负极，Y接电源的负极；（4）常规蓄电池负极反应式为Pb-2e-+SO2-=PbSO，新型蓄电池负极反应式为：Pb44-2e-=Pb2+,因此通过lmol电子，两极质量差（0.5X96+0.5X207）g=151.5g。（16分）【2017届江苏省淮安市淮海中学高三12月考】（1）最近有人利用反应“2CH+130=8C0+102210H2o”制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入丁烷，电池的电解质是掺杂了y2O3（三氧化二钇）的ZrO2（二氧化锆）晶体，它在高温下能传导02-。试回答下列问题：固体电解质中的02-向极移动（填“正”或“负”）；写出该燃料电池的电极反应式：电池正TOC\o"1-5"\h\z极；电池负极。（2）用如图装置电解MnSO溶液制MnO时，A极为：极，A电极电极反应式为；2a极为：极，电解MnSO溶液制MnO的化学方程。电解一段时间后，溶2液的pH将（填“增大”、“减小”或“不变”）。（3）精炼铜时，粗铜应与直流电源的极（填“正”或“负”）相连，阴极的电极反应式为。【答案】（1）负（1分）130+52e-=2602-（2分）2CH+2602--52e-=8C0+10H0（2分）41022（2）负（1分），CH+100H-—8e-===C02+7H0（2分）正极（1分）432MnS0+H0通电Mn0+H+HS0（2分）减小（2分）422224（3）正（1分）Cu2++2e=Cu（2分）【解析】丁烷的燃料电池属于原电池,丁烷做员极浚生氧化反应:GHio+34OH--股-―ICO：+2诳0氧气在正极发生还原反应，1302+5^=2602固体电解质中的O2一向员极移动；（2）原电池：通入甲烷为员极,发生氧化反应:CHx+10OH--财=CO「+电解池,a为阳极浚生氧化反应:电解时-佔2HaO=MhQ2+4H^电解MhSOi滚酒制血6的化学方程MhSOi+HaO=B2=MiiQ2+H2+H2SCh