四川省成都市龙泉中学高三上学期化学一轮复习《原电池化学电源》质量检测试题2

（人教版）《原电池化学电源》质量检测试题（满分：100分时间：45分钟）一、单项选择题（每题5分，共50分）1．下列反应没有涉及原电池的是(D)A．生铁投入稀盐酸中B．铜片与银片用导线连接后，同时插入FeCl3溶液中C．纯锌投入硫酸铜溶液中D．含铜的铝片投入浓硫酸中解析：A项生铁中含碳，投入稀盐酸中时构成原电池；B项构成原电池；C项锌置换出铜片，构成锌铜原电池；D项浓硫酸不导电，不能构成原电池。2．原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是(C)A．由Al、Cu、稀H2SO4组成的原电池，负极反应式为Al－3e－=Al3＋B．由Mg、Al、NaOH溶液组成的原电池，负极反应式为Al－3e－＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OC．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，负极反应式为Cu－2e－=Cu2＋D．由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，负极反应式为Cu－2e－=Cu2＋解析：由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，负极材料是Fe，反应式为Fe－2e－=Fe2＋，C错。3．013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是(C)A．a为电池的正极B．电池充电反应为LiMn2O4=Li1－xMn2O4＋xLiC．放电时，a极锂的化合价发生变化D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移解析：图示所给出的是原电池装置。A项，由图示分析，金属锂易失电子，由原电池原理可知，含有锂的一端为原电池的负极，即b为负极，a为正极，故正确。B项，电池充电时为电解池，反应式为原电池反应的逆反应，故正确。C项，放电时，a极为原电池的正极，发生还原反应的是Mn元素，锂元素的化合价没有变化，故不正确。D项，放电时为原电池，锂离子为阳离子，应向正极(a极)迁移，故正确。4．将氢气、甲烷、乙醇等物质在氧气中燃烧时的化学能直接转化为电能的装置叫燃料电池。燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池能量利用率可高达80%(一般柴油发电机只有40%左右)，产物污染也少。下列有关燃料电池的说法错误的是(C)A．上述燃料电池的负极反应材料是氢气、甲烷、乙醇等物质B．氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇航员使用C．乙醇燃料电池的电解质常用KOH，该电池的负极反应为：C2H5OH－12e－=2CO2↑＋3H2OD．甲烷燃料电池的正极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－解析：燃料电池总反应实质是一个燃烧反应，形成的燃料电池中氢气等燃料为负极反应物，空气等氧化剂作正极反应物，一般发生反应O2＋2H2O＋4e－=4OH－，电解质常用KOH,乙醇作负极，反应生成的CO2与碱反应会生成COeq\o\al(2－,3)，故反应为：C2H5OH＋16OH－－12e－=2COeq\o\al(2－,3)＋11H2O5．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(C)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6．某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2=2AgCl。下列说法正确的是(D)A．正极反应为AgCl＋e－=Ag＋Cl－B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D．当电路中转移0.01mole－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子解析：本题考查原电池原理以及电解质溶液中离子的移动方向。根据电池总反应2Ag＋Cl2=2AgCl可知Ag为负极，Cl2发生正极反应，电极反应式为：Cl2＋2e－=2Cl－，A项错误；负极上Ag失电子生成Ag＋，Ag＋与溶液中的Cl－反应生成AgCl沉淀，故白色沉淀在离子交换膜左侧生成，B项错误；用NaCl代替盐酸电池总反应不变，C项错误；当电路中转移0.01mole－时，交换膜左侧产生0.01mol的Ag＋，Ag＋与盐酸产生AgCl沉淀，同时约有0.01mol的H＋通过阳离子交换膜到达右侧溶液中，故左侧约减少0.02mol离子，D项正确。7．微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是(A)A．正极反应中有CO2生成B．微生物促进了反应中电子的转移C．质子通过交换膜从负极区移向正极区D．电池总反应为C6H12O6＋6O2=6CO2＋6H2O8．LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO4＋Lieq\o(,\s\up11(放电),\s\do4(充电))LiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含U导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是(D)A．可加入硫酸以提高电解质的导电性B．放电时电池内部Li向负极移动C．充电过程中，电池正极材料的质量增多D．放电时电池正极反应为：FePO4＋Li＋＋e－=LiFePO4解析：放电时，负极：Li－e—=Li＋，正极：FePO4＋Li＋＋e—=LiFePO4；充电时，阳极：LiFePO4－e—=FePO4＋Li＋阴极：Li＋＋e—=Li，所以易知D正确。若加入硫酸，与Li单质(固体)发生反应，所以A错；放电时，Li＋应(正电荷)在电池内部(电解质中)向正极移动，故B错；充电过程中，正极材料参加了反应质量减少，故C错。9．下图为某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Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，该反应一定为放热反应B．原电池工作时，Zn电极流出电子，发生氧化反应C．原电池工作时，铜电极上发生氧化反应，CuSO4溶液蓝色变深D．如果将Cu电极改为Fe电极，Zn电极依然作负极解析：选C由图可知：原电池总反应为Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，自发进行且放热的反应才能设计成原电池，A正确，Zn比Cu活泼，故作负极，失电子发生氧化反应，B正确，C不正确；Fe也不如Zn活泼，故Zn电极依然作负极，D正确。6．Mg－H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是(C)A．Mg电极是该电池的正极B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应C．石墨电极附近溶液的pH增大D．溶液中Cl－向正极移动解析：本题考查原电池原理。在原电池中活泼金属做负极，A错；H2O2具有强氧化性，在反应过程中发生还原反应，B错；石墨电极为电解池的正极，电极反应式为H2O2＋2e－＋2H＋=2H2O，电极附近溶液pH增大，C正确；原电池电解质溶液中阴离子向负极移动，D错。二、非选择题（本题包括4小题，共50分）11．（每空3分，共9分）(1)事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________(填字母，下同)。a．C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH>0b．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH<0c．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH<0若以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其正极的电极反应为______________________。(2)某同学用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂－KNO3的U形管)设计成一个原电池，如图所示，下列判断中正确的是________。a．实验过程中，左侧烧杯中NOeq\o\al(－,3)浓度不变b．实验过程中取出盐桥，原电池能继续工作c．若开始时用U形铜代替盐桥，装置中无电流产生d．若开始时用U形铜代替盐桥，U形铜的质量不变答案：（1）bO2＋2H2O＋4e－=4OH－（2）d12．(每空2分，共10分)银是一种贵金属，古代常用于制造钱币及装饰器皿，现代在电池和照相器材等领域亦有广泛应用。回答下列问题：(1)久存的银制品表面会变黑，失去银白色的光泽，原因是_______________________。(2)已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，若向50mL0.018mol·L－1的AgNO3溶液中加入50mL0.020mol·L－1的盐酸，混合后溶液中Ag＋的浓度为________mol·L－1，pH为________。(3)AgNO3光照易分解，生成Ag和红棕色气体等物质，其光照分解反应的化学方程式为______________。(4)下图所示原电池正极的反应式为____________________________________。答案：(1)银制品与空气中的硫化物反应生成Ag2S，Ag2S为黑色固体(2)1.8×10－72(3)2AgNO3eq\o(=,\s\up12(光照))2Ag＋2NO2↑＋O2↑(4)Ag＋＋e－=Ag解析：本题考查溶度积的相关计算，原电池等。(2)二者混合后，Ag＋与Cl－反应，剩余Cl－浓度为：(0.020mol·L－1－0.018mol·L－1)×eq\f(1,2)＝0.001mol·L－1，则c(Ag＋)＝eq\f(Ksp(AgCl),c(Cl－))＝eq\f(1.8×10－10,0.001)mol·L－1＝1.8×10－7mol·L－1；混合溶液中c(H＋)＝0.020mol·L－1×eq\f(1,2)＝0.010mol·L－1，pH＝2。(4)该电池中Cu作负极，Ag作正极，正极电极反应式为Ag＋＋e－=Ag。13．（除标注外，每空2分，共19分）常见铅蓄电池是二次电池，其电极材料分别为Pb和PbO2，电解液为稀H2SO4溶液，工作时的总反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO4eq\o(,\s\up11(放电),\s\do4(充电))2PbSO4＋2H2O。请依据上述情况判断：(1)铅蓄电池的负极材料是_________________。(2)请依据两极材料和总反应，写出放电时正极反应是___________________________。(3)请依据总反应式和正极反应式，写出放电时负极反应是________________________。(4)放电时，电解质溶液中阴离子移向______极；电流方向从______极流向______极。(5)放电时，电解质溶液的酸性_________(填“增强”、“减弱”或“不变”)。(6)充电时PbO2极发生___________反应，电极反应式_____________________________；Pb极发生___________反应，电极反应式___________________________。答案：(1)铅(Pb)（1分）(2)PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2e－=PbSO4＋2H2O(3)Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4(4)负（1分）氧化铅(PbO2)铅(Pb)(5)减弱(6)氧化PbSO4＋2H2O－2e－=PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)还原（1分）PbSO4＋2e－=Pb＋SOeq\o\al(2－,4)14.（每空2分，共12分）据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍，可连续使用一个月才充电一次。假定放电过程中，甲醇完全氧化产生二氧化碳被充分吸收生成COeq\o\al(2－,3)。(1)该电池反应的离子方程式为_______________________________________________。(2)甲醇在________极发生反应(填“正”或“负”)，电池中放电过程中溶液pH将________(填“下降”、“上升”或“不变”)；若有16克甲醇蒸气被完全氧化产生电能，并利用该过程中释放的电能电解足量的硫酸铜溶液，假设能量利用率为80%，则将产生标准状况下氧气________L。(3)最近，又有科学家制造出一种固体电解质的燃料电池，其效率更高。一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸气。其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导O2－离子(其中氧化反应发生完全)。以丁烷代表汽油。该电池的正极反应式为______________________________。(4)放电时固体