原电池化学电源高考题

原电池

化学电源

1.(2010·山东枣庄)将铜棒和铝棒用导线连接后插入浓硝酸溶液中,下列叙述中正确的是()

A.该装置能形成原电池,其中铝是负极

B.该装置能形成原电池,其中铜是负极

C.该装置不能形成原电池

D.以上说法均不正确

答案:B解析:铝在浓硝酸中钝化,铜失电子做负极｡

2.(2009·盐城模拟)最近,科学家研制出一种纸质电池,这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体,在一边附着锌,在另一边附着二氧化锰｡电池总反应为:Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnOOH｡下列说法不正确的是()

A.该电池Zn为负极,MnO2为正极

B.该电池的正极反应为:

MnO2+e-+H2O===MnOOH+OH-

C.导电时外电路电子由Zn流向MnO2,内电路电子由MnO2流向Zn

D.电池工作时水分子和OH-都能通过薄层纸片

答案:C

解析:原电池反应中Zn失电子､MnO2得电子,因此该电池负极为Zn,正极为MnO2｡由电池总反应式减去负极反应式Zn-2e-+2OH-===ZnO+H2O即得正极反应式MnO2+e-+H2O===MnOOH+OH-｡电子只能由Zn经外电路流向MnO2,而不能通过内电路｡

3.下图所示的装置能够组成原电池产生电流的是()答案:B

解析:依据构成原电池的三个条件分析｡A中两电极相同;C中没有连通构成闭合回路;D中酒精是非电解质;只有B符合条件｡

4.有关电化学知识的描述正确的是()

A.CaO+H2O===Ca(OH)2,可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能

B.某原电池反应为Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag,装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液

C.因为铁的活泼性强于铜,所以将铁､铜用导线连接后放入浓硝酸中,若能组成原电池,必是铁做负极､铜做正极

D.理论上说,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池

答案:D解析:A项,CaO+H2O===Ca(OH)2不是氧化还原反应,不能设计成原电池｡B项中会发生反应:KCl+AgNO3===AgCl↓+KNO3,生成的AgCl会使盐桥的导电性减弱,所以不能使用KCl,可换成KNO3,选项B错误｡选项C中由于铁遇到浓硝酸会发生钝化,而铜可与之发生反应:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,Cu失去电子被氧化,做原电池的负极,所以选项C错误｡D正确｡

5.铅蓄电池是化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解液为稀硫酸｡工作时该电池总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O｡根据上述情况判断:

(1)工作时,电解质溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)｡

增大(2)工作时,电解质溶液中阴离子移向________极｡

(3)电流方向从________极流向________极｡

(4)写出负极的电极反应式:_______ ｡负正负解析:蓄电池工作(放电)时,起原电池作用,题中各小题概括叙述了蓄电池放电时所涉及的各个方面,分析如下:根据原电池原理,负极发生氧化反应,所以Pb为负极;正极发生还原反应,元素化合价降低,从总反应式可知,PbO2是氧化剂,即正极反应6.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.产生气泡的速度甲比乙慢

解析:甲中锌､铜在稀硫酸中构成原电池,锌为负极､铜为正极,铜片上有氢气逸出｡乙中锌､铜在稀硫酸中没有构成闭合电路,实际上是锌与稀硫酸反应,而铜不反应｡但两装置中均消耗H+,pH增大｡甲中产生气泡要比乙中快｡答案:C7.生产铅蓄电池时,在两极板上的铜､锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO4,干燥后再安装,充电后即可使用,发生的反应是:

答案:A

解析:铅蓄电池是二次电池,当充电时可生成H2SO4,故不需要定期补充硫酸｡

8(2008·广东高考)科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池,利用细菌将有机酸转化成氢气,氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电｡电池负极反应为()

A.H2+2OH-===2H2O+2e-

B.O2+4H++4e-===2H2O

C.H2===2H++2e-

D.O2+2H2O+4e-===4OH-

答案:C解析:本题考查原电池的知识｡由题意可知在磷酸为电解质的燃料电池中,负极电极反应式为H2-2e-===2H+,正极反应式为O2+4e-+4H+===2H2O｡

9.下列各装置中,在铜电极上不能产生气泡的是()

答案:B

解析:装置A和C中无外接电源,符合构成原电池的条件,是原电池装置,电池的总反应式均为Zn+2H+===Zn2++H2↑,铜做正极,放出H2｡装置B是电解装置,铜做阳极,失去电子逐渐溶解,无气体生成,起始时阴极Ag上有H2逸出｡装置D也是电解装置,铜做阴极,溶液中H+得到电子在阴极逸出H2,起始时的电解总反应式可表示为:

10.(2009·江苏单科)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示｡关于该电池的叙述正确的是()

答案:B

高考水平质量检测1.(2009·上海单科)右图装置中,U型管内为红墨水,a､b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间｡下列有关描述错误的是()

A.生铁块中的碳是原电池的正极

B.红墨水柱两边的液面变为左低右高

C.两试管中相同的电极反应式是:

Fe-2e-===Fe2+

D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀

答案:B

解析:Fe与C及电解质溶液形成原电池,Fe是负极:Fe-2e-===Fe2+,C是正极;在a中发生吸氧腐蚀,a中压强减小,b中发生析氢腐蚀,b中压强增大,红墨水柱液面是左高右低｡故选B｡

2.(2009·南通一调)碱性锌锰电池工作时的总方程式为:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2｡关于碱性锌锰电池的说法正确的是()

A.碱性锌锰电池是二次电池

B.正极反应式为:MnO2+H2O+e-===MnOOH+OH-

C.连续工作后的碱性锌锰电池中电解液的pH将减小

D.工作中,每转移0.2mol电子时,负极质量减少6.5g

答案:B解析:碱性锌锰电池是一次电池,使用完毕后不能进行充电,A错｡从总反应方程式可知,反应中消耗了水,溶液中OH-浓度增大,pH将增大,C错｡该电池负极反应式为Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2,可知负极的质量增加,D错｡

3.用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含Cl-､Br-､Na+､Mg2+)的装置如图所示(a､b为石墨电极)｡下列说法正确的是()

A.电池工作时,正极反应式为:O2+2H2O+4e-===4OH-

B.电解时,a电极周围首先放电的是Br-而不是Cl-,说明当其他条件相同时前者的还原性强于后者

C.电解时,电子流动路径是:负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极

D.b为负极,当电池中消耗0.02gH2时,b极周围会产生0.02gH2

答案:B

解析:电池工作时,通入O2的极为电源的正极,发生还原反应,由于该电池为酸性介质,因此正确的电极反应式为O2+4H++4e-===2H2O,A错｡在原电池中两极只能称正､负极,电解池中两极只能称阴､阳极,和电池负极(通入H2的一极)相连的b极为阴极,不能称为负极,D错,但选项D中b极周围产生H2的质量是正确的｡选项B中,a作阳极,现阳极材料为惰性电极,因此溶液中还原性强的Br-先放电,B正确｡选项C中要注意到无论在原电池中还是在电解池溶液中均无电子通过,溶液中依靠离子的定向移动构成回路,C错｡

4.(2010·南京市金陵中学高三学情分析试题)某氢氧燃料电池的电解质溶液为KOH溶液,下列有关该电池的叙述正确的是()

A.正极反应式为:O2+2H2O+4e-===4OH-

B.电池工作时,OH-向正极移动

C.工作一段时间后,电解质溶液的pH变大

D.用该电池电解CuCl2溶液,产生2.24LCl2(标准状况)时,有0.1mole-转移

答案:A解析:电池工作时,OH-应向负极移动,B选项错误;氢氧燃料电池总的反应为2H2+O2===2H2O,n(OH-)不变而溶液体积增大,pH应变小,C选项错误;CuCl2电解的总的方程式5.固体氧化物燃料电池是由美国某公司研制开发的｡它以固体氧化锆-氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过｡该电池的工作原理如图所示,其中多孔电极a､b均不参与电极反应｡下列判断正确的是()

A.有O2放电的a极为电池的负极

B.有H2放电的b极为电池的正极

C.a极对应的电极反应为:O2+2H2O+4e-===4OH-

D.该电池的总反应方程式为:2H2+O2===2H2O

答案:D

解析:本题以完全陌生的燃料电池,考查学生对原电池知识点的掌握程度｡无论什么电池,其本质都是自发的氧化还原反应｡所以先整体把握,可知总反应相当于H2氧化成水;再逐层推理:正极a处应为O2得到电子被还原,生成O2-,负极b处应为H2失电子被氧化｡

6.把a､b､c､d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池｡若a､b相连时,a为负极;c､d相连时电流由d到c;a､c相连时,c极上产生大量气泡;b､d相连时,b上产生大量气泡｡则四种金属的活动性顺序由强到弱的是()

A.a>b>c>d

B.a>c>d>b

C.c>a>b>d

D.b>d>c>a

答案:B解析:由原电池原理可知,作为负极的金属其活动性比正极金属的活动性强｡电子流动方向是由负极流向正极,电流方向与电子流动方向刚好相反,因此可依次作出以下判断:①a>b;②c>d;③a>c;④d>b｡综上得出结论:金属活动性顺序为a>c>d>b｡

7.电瓶车所用电池一般为铅蓄电池,这是一种典型的可充电电池,电池总反应式为:

A.放电时,负极板上发生了还原反应

答案:D解析:铅蓄电池在放电时,负极为Pb,失去电子发生氧化反应,正极为PbO2,得到电子发生还原反应,故A､B错误｡铅蓄电池在充电时,是电解池的装置,与充电器电源正极相连的叫阳极,阳极失去的电子转移到充电器电源的正极,故C错误,D正确｡故正确答案为D｡

8.(2009·北京—黄冈高考六模)LiFePO4新型锂离子动力电池以其独特的优势成为奥运会绿色能源的新宠｡已知该电池放电时的电极反应式为