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2019年高考化學一輪復習 6.2 原電池 化學電源課后強化作業(yè) 新人教版
一、選擇題
1．原電池電極的“正”與“負”不僅與電極材料的性質有關，也與電解質溶液有關。下列說法中正確的是( )
A．由Fe、Cu和FeCl3溶液組成的原電池中，負極反應式為：Cu－2e－===Cu2＋
B．由Al、Cu和稀硫酸組成的原電池中，負極反應式為：Cu－2e－===Cu2＋
C．由Al、Mg和NaOH溶液組成的原電池中，負極反應式為：Al＋4OH－－3e－===AlO＋2H2O
D．由Al、Cu和濃HNO3溶液組成的原電池中，負極反應式為：Al－3e－===Al3＋
解析：前兩項都按常規(guī)，應該是活潑金屬作負極；C項中Al能與NaOH溶液反應，作負極，D項中Al在濃HNO3中鈍化，而構不成原電池。
答案：C
2．(xx江蘇卷1)燃料電池能有效提高能源利用率，具有廣泛的應用前景。下列物質均可用作燃料電池的燃料，其中最環(huán)保的是( )
A．甲醇 B．天然氣
C．液化石油氣 D．氫氣
解析：從燃料電池反應產物的角度分析。
甲醇、天然氣和液化石油氣作為燃料電池的燃料使用產生CO2，而氫氣用作燃料電池的燃料，反應產物為H2O，不會對環(huán)境產生影響。
答案：D
點撥：知識：燃料電池，環(huán)境保護。能力：考查考生對基礎知識的了解能力。試題難度：較小。
3．已知氧化性：Au3＋>Ag＋>Cu2＋>Pb2＋>Cr3＋>Zn2＋>Ti2＋?，F有如圖所示的電化學裝置，下列敘述中正確的是( )
A．若X為Ti，則Y極的電極反應式可能是Zn－2e－===Zn2＋
B．若X為Cr，則Y可以選Zn或Ti
C．若Y為Cu，則X極的電極反應式可能是Cr－3e－===Cr3＋
D．若Y為Pb，則Xn＋(aq)中陰離子數會減少
解析：Y為正極，不可能失電子，A項錯誤；由氧化性順序可知，還原性：Au
②；①③相連，③為正極，金屬活動性①>③；②④相連，②上有氣泡(H2)逸出，②為正極，金屬活動性④>②，③④相連，③質量減少，則金屬活動性③>④，即金屬活動性順序為①>③>④>②，B正確。
答案：B
5．(xx順義一中高三化學模擬)分析下圖所示的四個原電池裝置，結論正確的是( )
A．(1)(2)中Mg作負極，(3)(4)中Fe作負極
B．(2)中Mg作正極，電極反應式為：6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑
C．(3)中Fe作負極，電極反應式為：Fe－2e－===Fe2＋
D．(4)中Cu作正極，電極反應式為：2H＋＋2e－===H2↑
解析：(1)中Mg作負極；(2)中Al作負極，發(fā)生的反應為2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，Mg不與NaOH反應；(3)中鐵遇濃HNO3鈍化，Cu與濃HNO3反應，Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；(4)中鐵作負極，為中性環(huán)境，發(fā)生吸氧腐蝕。
答案：B
6．(xx海南模擬)高功率Ni/MH(M表示儲氫合金)電池已經用于混合動力汽車。總反應方程式如下：Ni(OH)2＋MNiO(OH)＋MH，下列敘述正確的是( )
A．放電時正極附近溶液的堿性增強
B．放電時負極反應為：M＋H2O＋e－===MH＋OH－
C．充電時陽極反應為：
NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－
D．放電時每轉移1mol電子，正極有1mol NiO(OH)被氧化
解析：放電時正極反應為NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，正極附近c(OH－)增大，溶液堿性增強，A對；放電時負極反應為MH＋OH－－e－===M＋H2O，B錯；充電時陽極反應為Ni(OH)2＋OH－－e－===NiO(OH)＋H2O，C錯；放電時正極發(fā)生還原反應，放電時每轉移1mol電子，正極上有1mol NiO(OH)被還原，D錯。
答案：A
7．(xx和田調研)如圖，在盛有稀H2SO4的燒杯中放入用導線連接的電極X、Y，外電路中電子流向如圖所示，關于該裝置的下列說法正確的是( )
A．外電路的電流方向為：X→外電路→Y
B．若兩電極分別為鐵和碳棒，則X為碳棒，Y為鐵
C．X極上發(fā)生的是還原反應，Y極上發(fā)生的是氧化反應
D．若兩電極都是金屬，則它們的活動性順序為X＞Y
解析：外電路電子流向為X→外電路→Y，電流方向與其相反，X極失電子，作負極，Y極發(fā)生的是還原反應，X極發(fā)生的是氧化反應。若兩電極分別為鐵和碳棒，則Y為碳棒，X為鐵。
答案：D
8．(xx安徽卷10)熱激活電池可用作火箭、導彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結構如圖所示，其中作為電解質的無水LiCl－KCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應為PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。下列有關說法正確的是( )
A．正極反應式：Ca＋2Cl－＋2e－===CaCl2
B．放電過程中，Li＋向負極移動
C．每轉移0.1mol電子，理論上生成20.7g Pb
D．常溫時，在正負極間接上電流表或檢流計，指針不偏轉
解析：仔細分析題給信息，結合原電池工作原理進行分析判斷。
A．分析電池總反應，Ca在反應中失電子，所以Ca應作負極；PbSO4中的Pb2＋得電子生成單質鉛，所以正極反應物應是PbSO4，所以A項錯誤。B.放電過程中，負極失電子，電子通過導線流向正極，所以正極表面聚集大量電子，能夠吸引電解質中的陽離子向正極移動，所以B項錯誤。
C．根據方程式知，每轉移0.1mol電子，生成0.05mol鉛，其質量為10.35g，所以C項錯誤。D.根據題給信息，該電池為熱激活電池，常溫下，無水LiCl－KCl為固態(tài)，沒有自由移動的離子，該裝置不能形成閉合回路，處于非工作狀態(tài)，所以沒有電流產生，即電流表或檢流計的指針不會發(fā)生偏轉。
答案：D
點撥：知識：原電池工作原理、電極反應方程式的書寫、物質的量的計算。能力：考查考生是否能夠從試題提供的新信息中，準確地提取有效信息，并結合已有知識進行分析判斷的能力。試題難度：較大。
9．(xx全國課標Ⅰ10)銀質器皿日久表面會逐漸變黑，這是生成了Ag2S的緣故。根據電化學原理可進行如下處理：在鋁質容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時間后發(fā)現黑色會褪去。下列說法正確的是( )
A．處理過程中銀器一直保持恒重
B．銀器為正極，Ag2S被還原生成單質銀
C．該過程中總反應為2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3
D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉化為白色AgCl
解析：原電池原理及應用。鋁質容器、變黑的銀器及食鹽溶液構成原電池裝置，鋁作負極，變質的銀器作正極。負極反應式為Al－3e－===Al3＋，正極反應式為Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－Al3＋與S2－在溶液中不能共存，能發(fā)生水解相互促進反應2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑，故原電池總反應為2Al＋3Ag2S＋6H2O===6Ag＋2Al(OH)3↓＋3H2S↑，故B項正確，C項錯誤。A項，原電池反應是自發(fā)進行的氧化還原反應，銀器中Ag2S被還原成Ag，質量減輕，A項錯誤。D項，黑色褪去的原因是黑色的Ag2S轉化為Ag，D項錯誤。
答案：B
點撥：知識：原電池構成、電極判斷及電極反應式書寫。試題難度：中等。
10．(xx四川高考)一種基于酸性燃料電池原理設計的酒精檢測儀，負極上的反應為：CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋。下列有關說法正確的是( )
A．檢測時，電解質溶液中的H＋向負極移動
B．若有0.4mol電子轉移，則在標準狀況下消耗4.48 L氧氣
C．電池反應的化學方程式為：CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O
D．正極上發(fā)生的反應為：O2＋4e－＋2H2O===4OH－
解析：電解質溶液中陽離子應向正極移動，A項錯誤；酸性溶液中，正極電極反應式為O2＋4e－＋4H＋===2H2O，D項錯誤；結合正極反應式，轉移0.4mol電子時，消耗O2 0.1mol，其在標準狀況下的體積為2.24 L，B項錯誤；C項符合題目要求，正確。
答案：C
11．下面是幾種常見的化學電源示意圖，有關說法不正確的是( )
A．上述電池分別屬于一次電池、二次電池和燃料電池
B．干電池在長時間使用后，鋅筒被破壞
C．鉛蓄電池工作過程中，每通過2mol電子，負極質量減輕207g
D．氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源
解析：在干電池中，Zn作負極，被氧化，B正確。氫氧燃料電池不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內，且工作的最終產物是水，故氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源，D正確。C項忽略了硫酸鉛在該極上析出，該極質量應該增加而非減小，C不正確。
答案：C
12．(xx浙江省考試院抽校11月考試)液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小，無需氣體存儲裝置等優(yōu)點。一種以肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示。該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，KOH作為電解質。下列關于該燃料電池的敘述不正確的是( )
A．電流從右側電極經過負載后流向左側電極
B．負極發(fā)生的電極反應式為：N2H4＋4OH－－4e－===N2＋4H2O
C．該燃料電池的電極材料應采用多孔導電材料，以提高電極反應物質在電極表面的吸附量，并使它們與電解質溶液充分接觸
D．該燃料電池持續(xù)放電時，K＋從負極向正極遷移，因而離子交換膜需選用陽離子交換膜
答案：D
13．一種新型環(huán)保電池是采用低毒的鋁合金(丟棄的易拉罐)，家庭常用的漂白水，食鹽，氫氧化鈉(化學藥品店常見試劑)等原料制作的。電池的總反應方程式為2Al＋3ClO－＋2OH－===3Cl－＋2AlO＋H2O。下列說法不正確的是( )
A．該電池的優(yōu)點是電極材料和電解質用完后可以更換
B．該電池發(fā)生氧化反應的是金屬鋁
C．電極的正極反應式為3ClO－＋3H2O＋6e－===3Cl－＋6OH－
D．當有0.1mol Al完全溶解時，流經電解液的電子個數為1.8061023
解析：該電池所用材料都是生活中常見的，電極材料和電解質用完后可以更換，A項正確；金屬鋁是原電池的負極，發(fā)生氧化反應，B正確；在正極上，發(fā)生還原反應，電極反應式為：3ClO－＋3H2O＋6e－===3Cl－＋6OH－，C正確；電子只能流經導線，不能流經電解液，D不正確。
答案：D
14．某一同學根據離子反應方程式2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋來設計原電池。下列設計方案中可行的是( )
A．電極材料為鐵和鋅，電解質溶液為FeCl3溶液
B．電極材料為鐵和銅，電解質溶液為Fe(NO3)3溶液
C．電極材料為鐵和石墨，電解質溶液為FeCl2溶液
D．電極材料為石墨，電解質溶液為FeCl3溶液
解析：據反應2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋知，負極發(fā)生氧化反應應是Fe－2e－===Fe2＋，因此Fe作負極，正極應是活潑性比鐵弱的金屬或碳棒，電解質溶液應是可溶性鐵鹽溶液，B合適。
答案：B
15．有4種燃料電池：A.固體氧化物燃料電池，B.堿性氫氧燃料電池，C.質子交換膜燃料電池，D.熔融鹽燃料電池。下面是工作原理示意圖，其中正極反應的產物為水的是( )
解析：燃料電池通入燃料的電極為負極，通入氧氣或空氣的電極為正極。
答案：C
二、非選擇題
16．科學家預言，燃料電池將是21世紀獲得電能的重要途徑。近幾年開發(fā)的甲醇燃料電池是采用鉑作電極催化劑，電池中的質子交換膜只允許質子和水分子通過。其工作原理的示意圖如下：
請回答下列問題：
(1)Pt(a)電極是電池的________極，電極反應式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________；
Pt(b)電極發(fā)生________反應(填“氧化”或“還原”)，電極反應式為_______________________________________________________ ________________。
(2)電池的總反應方程式為_________________________________ __________________________________。
(3)如果該電池工作時電路中通過2mol電子，則消耗的CH3OH有________mol。
答案：(1)負 CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋
還原 O2＋4H＋＋4e－===2H2O
(2)2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O (3)
17．(xx南京模擬)根據氧化還原反應：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)設計的原電池如圖所示，其中鹽橋為瓊脂—飽和KNO3鹽橋。
請回答下列問題：
(1)電極X的材料是________；電解質溶液Y是________。
(2)銀電極為電池的________極，寫出兩電極的電極反應式：銀電極：________________________；X電極：________________________。
(3)外電路中的電子是從________電極流向________電極。
(4)鹽橋中向CuSO4溶液中遷移的離子是________(填序號)。
A．K＋ B．NO
C．Ag＋ D．SO
解析：由反應方程式可知，該原電池的電極反應式為：正極：2Ag＋＋2e－===2Ag，負極：Cu－2e－===Cu2＋，所以X極的材料應為Cu，電解質溶液Y應為AgNO3溶液，外電路中的電子從Cu極流向Ag極。鹽橋中的K＋移向正極(Ag極)，NO移向負極(Cu極)。
答案：(1)Cu AgNO3溶液
(2)正 2Ag＋＋2e－===2Ag Cu－2e－===Cu2＋
(3)Cu Ag (4)B
18．(xx東北育才中學高三化學質檢)金屬銅不溶于稀硫酸，可溶于鐵鹽溶液生成銅鹽與亞鐵鹽?，F將一定量的銅片加入到100 mL稀硫酸和硫酸鐵的混合液中，銅片完全溶解(不考慮鹽的水解及溶液體積的變化)。
(1)寫出銅溶解于上述混合液的離子方程式：________________________________。
(2)若銅完全溶解時，溶液中的Fe3＋、Cu2＋、H＋三種離子的物質的量濃度相等，且測得溶液的pH＝1，則溶解銅的質量是________g，溶液中的c(SO)＝________mol/L。
(3)若欲在如圖所示的裝置中發(fā)生(1)中的反應，請判斷圖中的正、負極，并選出適當的物質作電極，寫出電極反應式，填在相應的表格中。
正、負極判斷
電極材料
電極反應式
X極
Y極
解析：(1)Cu與Fe2(SO4)3反應生成CuSO4和FeSO4，離子方程式為Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。(2)溶液中的Fe3＋、Cu2＋、H＋三種離子的物質的量濃度相等，且測得溶液的pH＝1，故c(H＋)＝c(Cu2＋)＝0.1mol/L，故n(Cu2＋)＝0.1mol/L0.1 L＝0.01mol，溶解銅的質量為0.01mol64g/mol＝0.64g；反應后溶液中的陽離子為：Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋、H＋，而Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，可見Fe2＋的物質的量濃度為Cu2＋的兩倍，依據溶液中的電荷守恒規(guī)律，得0.1mol/L3＋0.2mol/L2＋0.1mol/L2＋0.1mol/L1＝c(SO)2，解得c(SO)＝0.5mol/L。
答案：(1)Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ (2)0.64 0.5
(3)
正、負極判斷
電極材料
電極反應式
X極
負極
銅
Cu－2e－===Cu2＋
Y極
正極
碳
2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
2019年高考化學一輪復習 6.2 原電池 化學電源課后強化作業(yè) 新人教版.DOC
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